● 本次课内容 3.4有色金属及其合金 1、铝及铝合金 2、铜及铜合金 3、钛及钛合金 4、镁及镁合金 5、镍及镍合金 6、轴承合金
本次课内容 3.4 有色金属及其合金 1、铝及铝合金 2、铜及铜合金 3、钛及钛合金 4、镁及镁合金 5、镍及镍合金 6、轴承合金
3.4有色金属及其合金 3.4.1铝及铝合金 (纯)铝:铝的质量分数不小于99.00%的金属。 1、纯铝 GB/T16474变形铝及铝合金牌号表示方法 Designation system for wrought aluminum and aluminum alloy 牌号系列 组别 热处理强化 2、铝合金 1××× 纯铝(铝含量不小于99.00%) 不可 2××X 以铜为主要合金元素的铝合金 可以 1) 变形铝合金 3××× 以锰为主要合金元素的铝合金 不可 4××× 以硅为主要合金元素的铝合金 若含镁,则可 Al-Me 5××× 以镁为主要合金元素的铝合金 不可 + 6××× 以镁和硅为主要合金元素并以 可以 Mg2Si相为强化相的铝合金 变形铝合金 7××× 以锌为主要合金元素的铝合金 可以 a+B 8××× 以其他合金为主要合金元素的 可以 铸造铝合金 铝合金 9××× 备用合金组
3.4 有色金属及其合金 3.4.1 铝及铝合金 1、纯铝 2、铝合金 Al-Me L L+α α+β α 1)变形铝合金 铸造铝合金 变形铝合金 GB/T 16474 变形铝及铝合金牌号表示方法 Designation system for wrought aluminum and aluminum alloy 牌号系列 组别 热处理强化 1××× 纯铝(铝含量不小于99.00%) 不可 2××× 以铜为主要合金元素的铝合金 可以 3××× 以锰为主要合金元素的铝合金 不可 4××× 以硅为主要合金元素的铝合金 若含镁,则可 5××× 以镁为主要合金元素的铝合金 不可 6××× 以镁和硅为主要合金元素并以 Mg2Si相为强化相的铝合金 可以 7××× 以锌为主要合金元素的铝合金 可以 8××× 以其他合金为主要合金元素的 铝合金 可以 9××× 备用合金组 (纯)铝:铝的质量分数不小于99.00%的金属
T20 42 L Al-Me 100 -5C L+a 变形铝合金 a+B 时效时间/d b》不到组度下的时效监线 围325铝合金的偏归和再时效示意图 围子24铜质量分数为4%的AC合金的时效曲线 可热处理强化铝合金 1、3、5和部分4系列铝合金属于不可热处理强化铝合金。 2、6、7、8和部分4系列铝合金属于可热处理强化~。 表3-33变形铝合金加工状态表示方法 代号 加工状态 代号 加工状态 0 退火状态 T4 固溶处理,自然时效 H 加工硬化状态 T5 自热加工温度冷却,人工时效 W 固溶处理态 T6 固溶处理,人工时效 T 时效硬化态 T7 固溶处理,过时效稳定化 T1 自热加工温度冷却,自然时效 T8 固溶处理,冷加工,人工时效 T2 自热加工温度冷却,冷加工,自然时效 T9 固溶处理,人工时效,冷加工 T3 固溶处理,冷加工,自然时效 T10 自热加工温度冷却,冷加工,人工时效
3.4 有色金属及其合金 Al-Me L L+α α+β α 3.4.1 铝及铝合金 2、铝合金 1)变形铝合金 1、3、5和部分4系列铝合金属于不可热处理强化铝合金。 2、6、7、8和部分4系列铝合金属于可热处理强化~ 。 变形铝合金 不可热处理强化铝合金 可热处理强化铝合金 固溶处理 将合金加热到α 单相区,经过保 温获得α单相固 溶体后迅速水冷, 在室温下得到过 饱和的α固溶体。 时效硬化 过饱和的α固溶体是 不稳定的,在室温 下或低温加热时分 解出强化相(θ’’ 、 θ’ ),使材料强度 和硬度明显升高的 现象。 回归 自然时效后的铝合 金在(230~250)℃短 时间加热后,快速 水冷至室温,可以 重新变软。这种现 象叫回归。 表3-33 变形铝合金加工状态表示方法 代号 加工状态 代号 加工状态 O 退火状态 T4 固溶处理,自然时效 H 加工硬化状态 T5 自热加工温度冷却,人工时效 W 固溶处理态 T6 固溶处理,人工时效 T 时效硬化态 T7 固溶处理,过时效稳定化 T1 自热加工温度冷却,自然时效 T8 固溶处理,冷加工,人工时效 T2 自热加工温度冷却,冷加工,自然时效 T9 固溶处理,人工时效,冷加工 T3 固溶处理,冷加工,自然时效 T10 自热加工温度冷却,冷加工,人工时效
2、铝合金 2) 铸造铝合金 3铸造铝合金(Casting aluminum alloy) 铸造方法 热处理 应用 Zn The an 0 T2 不受力的仪表盘壳体 Z☑L101 6.5-7.5 铝 Z☑L104 8-10.5 金属模 铸造性能很好,适于制造形状 金 ZL105 4.5-5.5 铸造 5 复杂但强度要求不高的铸件, 577℃ 6.5-7.5 用于制造仪表、水泵及电动机 ZL107 a +Si T7 壳体、气缸体、活塞等 ZL109 11-13 (见表3-35) 铸造铝硅合金又叫硅铝明(Silumin)。仅含有Si和AI合金的铸造铝合金叫简单硅铝明。 简单硅铝明(ZL102)的铸态组织为α固溶体和粗针状Si,需要变质处理。 特殊硅铝明为加入Cu、Mg等元素的硅铝明,形成CuA2、Mg2Si等强化相, 提高材料的强度,其既需要变质处理,也可进行热处理
3.4 有色金属及其合金 3.4.1 铝及铝合金 GB/T 1173-2013 铸造铝合金(Casting aluminum alloy) 种 类 代号 成分 铸造方法 热处理 应用 Si Cu Mg Zn 铝 硅 合 金 ZL102 10-13 0 0 0 金属模 铸造 T2 不受力的仪表盘壳体 ZL101 6.5~7.5 T1 T4 T5 T6 T7 (见表3-35) 铸造性能很好,适于制造形状 复杂但强度要求不高的铸件, 用于制造仪表、水泵及电动机 壳体、气缸体、活塞等 ZL104 8~10.5 ZL105 4.5~5.5 ZL107 6.5~7.5 ZL109 11~13 2、铝合金 2)铸造铝合金 577℃ α +Si 11.7 铸造铝硅合金又叫硅铝明(Silumin)。仅含有Si和Al合金的铸造铝合金叫简单硅铝明。 简单硅铝明(ZL102)的铸态组织为α固溶体和粗针状Si,需要变质处理 。 特殊硅铝明为加入Cu、Mg等元素的硅铝明,形成CuAl2 、Mg2 Si 等强化相, 提高材料的强度,其既需要变质处理,也可进行热处理
3.4有色金属及其合金 3.4.1铝及铝合金 2、铝合金 2)铸造铝合金 GBT1173-2013铸造铝合金(Casting aluminum alloy) 成分 代号 铸造方法 热处理 应用 Si Cu Mg Zn 铝 Z☑L201 4.5-5.3 强度高,耐热,铸造性差,密 度大,耐蚀性较差。用于制造 ZL203 4.0-5.0 金属模 T1 内燃机气缸头、汽车活塞 铸造 ZL301 9.5-11 T4 强度高,密度小,耐蚀性好, 镁 铸造性差,耐热性低,用于制 Z乙L303 4.5-5.5 砂模铸造 (见表3-35) 造舰船配件、氨用泵体等 ZL401 9-13 变质处理 价廉,铸造性好,抗蚀性差, 锌 热裂倾向大,用于制造车辆发 ZL402 5-6.5 动机零件及仪器元件和日用品 种类 代号 铸造性能 密度 强度 耐蚀性 耐热性 价格 铝铜合金 ZL20X 不好 高 高 不好 好 铝镁合金 ZL30X 不好 低 高 好 不好 铝锌合金 ZL40X 好 高高 不好 不好 便宜
3.4 有色金属及其合金 3.4.1 铝及铝合金 GB/T 1173-2013 铸造铝合金(Casting aluminum alloy) 种 类 代号 成分 铸造方法 热处理 应用 Si Cu Mg Zn 铝 铜 ZL201 4.5~5.3 金属模 铸造 砂模铸造 变质处理 T1 T4 T5 (见表3-35) 强度高,耐热,铸造性差,密 度大,耐蚀性较差。用于制造 ZL203 4.0~5.0 内燃机气缸头、汽车活塞 铝 镁 ZL301 9.5~11 强度高,密度小,耐蚀性好, 铸造性差,耐热性低,用于制 ZL303 4.5~5.5 造舰船配件、氨用泵体等 铝 锌 ZL401 9~13 价廉,铸造性好,抗蚀性差, 热裂倾向大,用于制造车辆发 ZL402 5~6.5 动机零件及仪器元件和日用品 2、铝合金 2)铸造铝合金 种类 代号 铸造性能 密度 强度 耐蚀性 耐热性 价格 铝铜合金 ZL20X 不好 高 高 不好 好 - 铝镁合金 ZL30X 不好 低 高 好 不好 - 铝锌合金 ZL40X 好 高 高 不好 不好 便宜