有色金属及其合金课件剖析优秀PPT.ppt

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1、5.7 有色金属及其合金Non-ferrous Metals概概 述述定义定义:除黑色金属除黑色金属(钢、铁钢、铁)以外的全部以外的全部金属。金属。例如：Cu、Al、Zn、Ag、Pb等。分类分类重金属重金属(密度密度3.5)Cu、Ni 等。等。轻金属轻金属(密度密度3.5)Al、Mg 等。等。珍贵金属珍贵金属 Au、Ag、Pt 等。等。稀有金属稀有金属 W、Ti、Ra、Nb 等。等。半金属半金属 Si、Te、B 等。等。表5-14 常用有色金属与铁的性能比较名称名称元素元素符号符号原子原子序数序数密密度度晶体结晶体结构构熔熔点点弹性弹性模量模量热导热导率率电阻电阻率率铝Al132.70画心立方

2、6606923728.2铜Cu298.94画心立方108411040116.78钛Ti224.51密排六方166811721.9420锌Zn307.14密排六方41910811659镁Mg121.74密排六方6504815643.9铁Fe267.87体心立方153820980.496.1力学性能：比强度高（力学性能：比强度高（/d/d），高温强度好；），高温强度好；例如例如:Al:Al、TiTi；用于航空、航天；用于航空、航天；Ni Ni基合金工作温度基合金工作温度800-1000800-1000、MoMo基基13001300物理性能：导电性好：物理性能：导电性好：AgAg、CuCu、AlAl

3、；磁性材料：磁性材料：CoCo；超导材料；防辐射材超导材料；防辐射材料：料：PbPb化学性能：耐蚀性化学性能：耐蚀性 Cu Cu、TiTi、AlAl、ZnZn等；等；Ti Ti合金耐蚀性特别好；合金耐蚀性特别好；ZnZn产量一半用于镀产量一半用于镀ZnZn防锈防锈5.7.1 铝及其合金Aluminium Alloy1、低密度;2、导电及导热性能好;3、抗大气腐蚀性好;4、高比强度；航空航天航空航天交通运输交通运输建筑建筑军事军事高纯铝高纯铝 99.99%工业高纯铝工业高纯铝 99.9%工业纯铝工业纯铝 99%铝无同素异构转变，故纯铝不能通过热处理强化，通过冷塑性变形即加工硬化后强度上升，但塑性

4、降低。分类铝合金铝合金形变铝合金形变铝合金铸造铝合金铸造铝合金不能热处理强化不能热处理强化 能热处理强化能热处理强化铝硅系铝硅系 ZLZL11铝铜系铝铜系 ZL L22铝镁系铝镁系 ZL L33铝锌系铝锌系 ZL L44铝中加入铝中加入MnMn、MgMg形成的形成的Al-MnAl-Mn、Al-MgAl-Mg合金具有很合金具有很好的耐蚀性，良好的塑性和较高的强度，称为防锈好的耐蚀性，良好的塑性和较高的强度，称为防锈铝合金，用于制造油箱、容器、管道、铆钉等。铝合金，用于制造油箱、容器、管道、铆钉等。硬铝合金的强度较防锈铝合金高，但防蚀性能硬铝合金的强度较防锈铝合金高，但防蚀性能有所下降，这类合金有

5、有所下降，这类合金有Al-Cu-MgAl-Cu-Mg系和系和Al-Cu-Mg-ZnAl-Cu-Mg-Zn系。新近开发的高强度硬铝，强度进一步提高，而系。新近开发的高强度硬铝，强度进一步提高，而密度比一般硬铝减小密度比一般硬铝减小15%15%，且能挤压成型，可用作，且能挤压成型，可用作摩托车骨架和圈轮等构件。摩托车骨架和圈轮等构件。Al-LiAl-Li合金可制作飞机零件和承受载重的高级运合金可制作飞机零件和承受载重的高级运动器材。动器材。目前高强度铝合金广泛应用于制造飞机、舰艇目前高强度铝合金广泛应用于制造飞机、舰艇和载重汽车等，可增加它们的载重量以及提高运行和载重汽车等，可增加它们的载重量以及

6、提高运行速度，并具有抗海水侵蚀，避磁性等特点。速度，并具有抗海水侵蚀，避磁性等特点。铝合金制造的机翼铝合金制造的机翼图5-11 铝合金相图及分类示意图（1）退火。（2）淬火（固溶）与时效。对除了纯铝、防锈铝和简洁铝硅合金以外大多数铝合金都可以接受淬火与时效的热处理方法。5.7.2 铜及铜合金Copper Alloy 铜的密度 8.94g/cm，重 金属，熔点1084。具有极高的热导率与电导率，其导电性仅次于银而居金属的其次位，是抗磁材料。较高的塑性和耐蚀性，高的弹性极限和疲惫强度。铜简洁冷热成 型，并具有高的循环再利用性。纯铜组织纯铜组织按主加合金元素分类：纯铜 导电及导热性能好，抗大气腐蚀性

7、好，塑性高，加工性好，无磁性冲击无火花等。黄铜（Cu-Zn)黄铜合金依成分其力学和成形、加工性、铸造性、腐蚀性等各异。青铜（Cu-Sn）是人类运用历史最久的金属材料,Zn的加入明显地提高了铜的强度，并使其塑性得到改善，抗腐蚀性增加。白铜（Cu-Ni）有优异的耐蚀性和高的电阻，故可用作苛刻腐蚀条件下工作的零部件和电阻器的材料。5.7.3 钛及钛合金Titanium Alloy1.密度小、比强度高;2.耐热性好;3.耐蚀性能优异;4.化学性质特别活泼;在真空或惰性气体中进行生产.5.成本高，价格贵。自1952年正式作为结构材料运用以来发展极为快速，在航空工业和化学工业中得到了广泛的应用。银白色，熔

8、点1668，密度4.5g/cm3 合金元素依对钛合金相图的影响可以分3类：中性元素（锆、锡等）、稳定化元素（铝、氧、氮和碳等）和稳定化元素（同晶型有钒、铌等；共析型有铁、锰、铜等）。与钢相像，同素异构转变是钛合金的组织、性能多样性的基础。与钢相像，同素异构转变是钛合金的组织、性能多样性的基础。钛合金退火组织可分为型（TA）、型（TB）和+型（TC）。钛合金手表钛合金手表美美F-22F-22战机约战机约36%36%重量的零件用重量的零件用钛合金制造钛合金制造5.7.4 其他有色金属及合金1.锌及锌合金锌是一种蓝白色金属，密度为7.14克/立方厘米，熔点为419.5，化学性质活泼，在常温空气中生成

9、碱式碳酸锌膜。锌合金的主要添加元素有铝，铜和镁等.锌合金按加工工艺可分为形变与铸造锌合金两类.铸造锌合金流动性和耐腐蚀性较好，适用于压铸仪表，汽车零件外壳等。特点：特点：1.比重大。2.铸造性能好，可以压铸形状复杂、薄壁的精密件，铸件表面光滑。3.可进行表面处理：电镀、喷涂、喷漆。4.熔化与压铸时不吸铁，不腐蚀压型，不粘模。5.有很好的常温机械性能和耐磨性。6.熔点低，在385熔化，容易压铸成型。zinczinc alloyalloy1.镁及镁合金镁密度为1.74g/cm，熔点为650。其差的耐蚀性和低的抗氧化性使镁作为结构材料的应用比例不高。近年来作为新一代轻合金结构材料，镁合金得到了大力开发。两类镁合金：两类镁合金：含铝的镁合金。具有高的强度和塑性，良好的耐大气腐蚀性含锆的镁合金。添加稀土元素适于300下环境运用，添加锌元素有良好的强度与塑性。感谢欣赏感谢欣赏