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目的及其要求教學目的及其要求通過本章學習，使學生了解常用有色金屬的牌號、化學成分、性能特點和用途。主要內容主要內容1鋁及鋁合金2銅及銅合金3鈦及鈦合金4軸承合金學時安排：學時安排：講課2學時。教學重點教學重點1鋁及鋁合金2銅及銅合金教學難點教學難點鋁合金的強化機理。教學過程教學過程概述：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力學性能：高的比強度（強度密度）；物理性能：導電性、導

2、熱性、無磁性、形狀記憶特性化學性能：耐腐蝕2有色金屬及合金的應用航空及宇航業(yè)（飛機等）；表面工程業(yè)（表面鍍Zn等）；電氣工程業(yè)（電纜銅芯等）；機械及輕工業(yè)（如機械加工中線切割Mo絲）等等，應用廣泛。第一節(jié)第一節(jié)鋁及其合金鋁及其合金鋁：蘊量豐富。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點以右的鋁合金，都具有共晶組織，熔點低，流動性好，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、鋁合金的強化三、鋁合金的強化鋁合金強化的主要方式有：1變形強化（加工硬化）：變形強化（加工硬化）：對不能熱處理強化的防銹鋁合金施以冷壓力加工，產生加工硬化而強化。2變質處理（細晶強化）：變質處理（細晶強化）：適合鑄造鋁合金3固溶強化：固溶強化：鋁合金都有，如加入Cu、Mg、Zn、Si、Mn等可形成有限固溶體。4時效強化：時效強化：可熱處理強化鋁合金（重點）鋁合金淬火后在室溫或者較低溫度下加熱保溫一段時間，隨時間延長其強

4、度硬度顯著增加的現(xiàn)象，稱為時效強化。鋁合金熱處理加熱到a相區(qū)保溫后快冷，其抗拉強度、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（強化相）的趨勢，在室溫長時間放置或加熱至100200℃一定時間保溫后，逐漸向穩(wěn)定轉變，第二相析出并偏聚，阻礙位錯運動，使合金抗拉強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）后的合金隨時間而發(fā)生的強度硬度提高的現(xiàn)象，稱為時效硬化或時效

5、強化。在室溫下發(fā)生的時效稱為自然時效，而在加熱的條件下進行的時效稱人工時效，“淬火＋時效淬火＋時效”處理是鋁合金強化的主要途徑。四、常用鋁合金及應用四、常用鋁合金及應用（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，固溶強化。