第十一章有色金屬及其合金

1、第十一章有色金屬及其合金教學(xué)目的及其要求教學(xué)目的及其要求通過本章學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解常用有色金屬的牌號(hào)、化學(xué)成分、性能特點(diǎn)和用途。主要內(nèi)容主要內(nèi)容1鋁及鋁合金2銅及銅合金3鈦及鈦合金4軸承合金學(xué)時(shí)安排：學(xué)時(shí)安排：講課2學(xué)時(shí)。教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)1鋁及鋁合金2銅及銅合金教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)鋁合金的強(qiáng)化機(jī)理。教學(xué)過程教學(xué)過程概述：黑色金屬：鋼鐵材料的總稱；有色金屬：非鐵金屬材料。1有色金屬性能及特點(diǎn)力學(xué)性能：高的比強(qiáng)度（強(qiáng)度密度）；物理性能：導(dǎo)電性、導(dǎo)

2、熱性、無磁性、形狀記憶特性化學(xué)性能：耐腐蝕2有色金屬及合金的應(yīng)用航空及宇航業(yè)（飛機(jī)等）；表面工程業(yè)（表面鍍Zn等）；電氣工程業(yè)（電纜銅芯等）；機(jī)械及輕工業(yè)（如機(jī)械加工中線切割Mo絲）等等，應(yīng)用廣泛。第一節(jié)第一節(jié)鋁及其合金鋁及其合金鋁：蘊(yùn)量豐富。約占全部金屬元素的13。一、一、純鋁純鋁2鑄造鋁合金鑄造鋁合金成分在D點(diǎn)以右的鋁合金，都具有共晶組織，熔點(diǎn)低，流動(dòng)性好，適宜鑄造，稱為鑄造鋁合金，主要有AlSi合金、AlCu合金、AlMg合金和A

3、lZn合金等。三、鋁合金的強(qiáng)化三、鋁合金的強(qiáng)化鋁合金強(qiáng)化的主要方式有：1變形強(qiáng)化（加工硬化）：變形強(qiáng)化（加工硬化）：對(duì)不能熱處理強(qiáng)化的防銹鋁合金施以冷壓力加工，產(chǎn)生加工硬化而強(qiáng)化。2變質(zhì)處理（細(xì)晶強(qiáng)化）：變質(zhì)處理（細(xì)晶強(qiáng)化）：適合鑄造鋁合金3固溶強(qiáng)化：固溶強(qiáng)化：鋁合金都有，如加入Cu、Mg、Zn、Si、Mn等可形成有限固溶體。4時(shí)效強(qiáng)化：時(shí)效強(qiáng)化：可熱處理強(qiáng)化鋁合金（重點(diǎn)）鋁合金淬火后在室溫或者較低溫度下加熱保溫一段時(shí)間，隨時(shí)間延長(zhǎng)其強(qiáng)

4、度硬度顯著增加的現(xiàn)象，稱為時(shí)效強(qiáng)化。鋁合金熱處理加熱到a相區(qū)保溫后快冷，其抗拉強(qiáng)度、硬度并不高，而塑性上升，這種過程也稱為淬火或固溶處理。由于淬火后獲得的過飽和固溶體是不穩(wěn)定的，有析出第二相（強(qiáng)化相）的趨勢(shì)，在室溫長(zhǎng)時(shí)間放置或加熱至100200℃一定時(shí)間保溫后，逐漸向穩(wěn)定轉(zhuǎn)變，第二相析出并偏聚，阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，使合金抗拉強(qiáng)度和硬度明顯上升而塑性顯著下降。我們把這種固溶處理（淬火）后的合金隨時(shí)間而發(fā)生的強(qiáng)度硬度提高的現(xiàn)象，稱為時(shí)效硬化或時(shí)效

5、強(qiáng)化。在室溫下發(fā)生的時(shí)效稱為自然時(shí)效，而在加熱的條件下進(jìn)行的時(shí)效稱人工時(shí)效，“淬火＋時(shí)效淬火＋時(shí)效”處理是鋁合金強(qiáng)化的主要途徑。四、常用鋁合金及應(yīng)用四、常用鋁合金及應(yīng)用（一）形變鋁合金（一）形變鋁合金此類合金的組織大部分或全部為單相a固溶體，因而塑性好，制成各種型材，如棒料、板、管、線材、鋁箔等。其合金元素加入量一般小于5％。1防銹鋁防銹鋁（鋁錳合金）成分：成分：AL—Mn（主）－Mg；Mn、Mg的作用：提高抗腐蝕性能及塑性，固溶強(qiáng)化。