中职课件-有色金属及其合金概要.ppt
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1、第三节第三节 非铁金属非铁金属徐水职教中心徐水职教中心 机械加工技术专业机械加工技术专业2017.2非铁金属是除钢铁以外的其它金属材料的总称非铁金属是除钢铁以外的其它金属材料的总称常常用用非非铁铁金金属属铝及铝合金铝及铝合金铜及铜合金铜及铜合金钛及钛合金钛及钛合金滑动轴承和金滑动轴承和金硬质合金硬质合金(一)纯铝(一)纯铝1 1、性能、性能特点特点(1 1)密度)密度小小(2.72g/cm3(2.72g/cm3),熔点低(),熔点低(660.4660.4),导电、),导电、导热性能优良。导热性能优良。(2 2)抗大)抗大气腐蚀性能好气腐蚀性能好,(3 3)易于)易于加工成形加工成形 。(4 4
2、)无)无磁性。磁性。一、铝及铝合金一、铝及铝合金2.2.纯铝的牌号表示方法纯铝的牌号表示方法 (1 1)旧牌号)旧牌号工业纯铝的加工产品的牌号由工业纯铝的加工产品的牌号由“L L”加数字组成。数加数字组成。数字表示顺序号,序号数愈大,纯度愈低。字表示顺序号,序号数愈大,纯度愈低。(2 2)四位字符体系)四位字符体系 用用1 1四位字符表示,四位字符表示,“1 1”表示组别:纯铝;第表示组别:纯铝;第二位为字母,表示原始纯铝的改型情况,如果字母二位为字母,表示原始纯铝的改型情况,如果字母为为A A,表示为原始纯铝;后二位数字表示铝的最低含,表示为原始纯铝;后二位数字表示铝的最低含量小数点后的两位
3、数字(用百分数表示)。量小数点后的两位数字(用百分数表示)。如如1A971A97表示的是最低铝含量为表示的是最低铝含量为99.97%99.97%的原始纯铝。的原始纯铝。3 3、用途、用途 工业纯铝主要配制铝合金,高纯铝工业纯铝主要配制铝合金,高纯铝主要用于科学试验和化学工业。主要用于科学试验和化学工业。纯铝还可用来制造导线、包覆材料、纯铝还可用来制造导线、包覆材料、耐蚀和生活器皿等。耐蚀和生活器皿等。(二)铝合金(二)铝合金铝合金常加入的元素主要有铝合金常加入的元素主要有CuCu、MnMn、SiSi、MgMg、ZnZn等,等,此外还有此外还有CrCr、NiNi、TiTi、ZrZr、稀土、稀土等
4、辅加元素。等辅加元素。铝合金既具有高强度又保持纯铝的优良特性铝合金既具有高强度又保持纯铝的优良特性 。铝合金铝合金型材型材铝铸件铝铸件铝合金丝铝合金丝铸造铝合金铸造铝合金,则是将熔融的合金液直接浇入铸型中,则是将熔融的合金液直接浇入铸型中获得成型铸件,要求合金应具有良好的铸造性能,获得成型铸件,要求合金应具有良好的铸造性能,如流动性好、收缩小、抗热裂性高。如流动性好、收缩小、抗热裂性高。变形铝合金变形铝合金,是指合金经熔化后浇成铸锭,再经压,是指合金经熔化后浇成铸锭,再经压力加工(锻造、扎制、挤压等)制成板材、带材、力加工(锻造、扎制、挤压等)制成板材、带材、棒材、管材、线材以及其它各种型材,
5、要求具有较棒材、管材、线材以及其它各种型材,要求具有较高的塑性和良好的工艺成型性能。高的塑性和良好的工艺成型性能。1、铝合金的分类、铝合金的分类2 2、铝合金的牌号、性能及用途铝合金的牌号、性能及用途 (1 1)变形)变形铝合金铝合金变形变形铝及铝合金牌号表示方法铝及铝合金牌号表示方法 防锈铝合金:防锈铝合金:LF+LF+序号序号 硬铝合金硬铝合金:LY+LY+序号序号 超硬铝合金超硬铝合金:LC+LC+序号序号 锻铝合金锻铝合金:LD+LD+序号序号铝合金波纹铝合金波纹管管铝合金制品铝合金制品 常用变形铝合金常用变形铝合金 防锈铝合金防锈铝合金主要是主要是Al-MnAl-Mn和和Al-MgA
6、l-Mg系合金。系合金。MnMn和和MgMg的主要作用是提高的主要作用是提高抗抗 蚀蚀能力和能力和塑性塑性,并起,并起固溶强化固溶强化作用。作用。抗蚀性、焊接性能好,易于变形加工,但切削性能差。抗蚀性、焊接性能好,易于变形加工,但切削性能差。不能进行热处理强化,常利用不能进行热处理强化,常利用加工硬化加工硬化提高其强度。提高其强度。卫星天线卫星天线(LF2)汽化器(热交换管为汽化器(热交换管为LF21)常用的常用的Al-MnAl-Mn系合金有系合金有 LF21LF21(3A21 3A21),其抗蚀性和强,其抗蚀性和强度高于纯铝,用于制造油罐、油箱、管道、铆钉等需要度高于纯铝,用于制造油罐、油箱
7、、管道、铆钉等需要弯曲、冲压加工的零件。弯曲、冲压加工的零件。常用的常用的Al-MgAl-Mg系合金有系合金有 LF5LF5(5A05 5A05),其密度比纯,其密度比纯 铝小,强度比铝小,强度比Al-MnAl-Mn合金高,合金高,在航空工业中得到广泛应用,在航空工业中得到广泛应用,如制造管道、容器、铆钉及承如制造管道、容器、铆钉及承受中等载荷的零件。受中等载荷的零件。硬铝合金硬铝合金强度、硬度高,加工性能好,耐蚀性低于防锈铝。强度、硬度高,加工性能好,耐蚀性低于防锈铝。常用硬铝合金如常用硬铝合金如LY11 LY11(2A112A11)、LY12LY12(2A122A12)等,用于制造冲压件、
8、等,用于制造冲压件、模锻件和铆接件,如螺旋桨、梁、模锻件和铆接件,如螺旋桨、梁、铆钉等。铆钉等。飞机翼梁飞机翼梁(腹板腹板为硬铝合金为硬铝合金)超硬铝合金超硬铝合金属属Al-Zn-Mg-CuAl-Zn-Mg-Cu系合金,并含有少量系合金,并含有少量CrCr和和MnMn。强度最高;耐热性、耐蚀性差。强度最高;耐热性、耐蚀性差。飞机主起落架飞机主起落架常用合金有常用合金有 LC4LC4(7A047A04)、LC9LC9 (7A09 7A09)等,主要用于工作温度等,主要用于工作温度较低、受力较大的结构件,如飞较低、受力较大的结构件,如飞机的大梁、起落架等。机的大梁、起落架等。锻铝合金锻铝合金Al-
9、Mg-Cu-SiAl-Mg-Cu-Si系合金系合金 可锻性好,力学性能高,可锻性好,力学性能高,用于形状复杂的锻件和模用于形状复杂的锻件和模锻件,如喷气发动机压气机叶轮、导风轮等。锻件,如喷气发动机压气机叶轮、导风轮等。Al-Cu-Mg-Fe-NiAl-Cu-Mg-Fe-Ni系耐热锻铝合金系耐热锻铝合金 常用牌号有常用牌号有LD7LD7(2A702A70 )、)、LD8LD8 (2A802A80 )、)、LD9 LD9(2A902A90 )等)等 。用于制造用于制造150225150225下工作的零件,如压气机叶片、下工作的零件,如压气机叶片、超音速飞机蒙皮等。超音速飞机蒙皮等。压气机叶片压气
10、机叶片叶导轮叶导轮美美F-117隐身战斗机隐身战斗机(所用材料大部分是铝合金)所用材料大部分是铝合金)2 2、铸造铝合金、铸造铝合金 Al-SiAl-Si系:代号为系:代号为ZL1+ZL1+两位数字顺序号两位数字顺序号Al-CuAl-Cu系:代号为系:代号为ZL2+ZL2+两位数字顺序号两位数字顺序号Al-MgAl-Mg系:代号为系:代号为ZL3+ZL3+两位数字顺序号两位数字顺序号Al-ZnAl-Zn系:系:代号为代号为ZL4+ZL4+两位数字顺序号两位数字顺序号 Al-SiAl-Si系铸造铝合金系铸造铝合金 Al-SiAl-Si系铸造铝合金的铸造性系铸造铝合金的铸造性能好,具有优良的耐蚀性
11、、耐能好,具有优良的耐蚀性、耐热性和焊接性能。热性和焊接性能。用于制造飞机、仪表、电动机用于制造飞机、仪表、电动机壳体、汽缸体、风机叶片、发壳体、汽缸体、风机叶片、发动机活塞等。动机活塞等。活塞活塞(裙部为铝硅合金裙部为铝硅合金)Al-Cu Al-Cu系铸造铝合金系铸造铝合金这类合金的这类合金的耐热性好耐热性好,强度较高;但密度大,铸造性,强度较高;但密度大,铸造性能、能、耐蚀性能差耐蚀性能差,强度低于,强度低于Al-SiAl-Si系合金。系合金。常用代号有常用代号有ZL201ZL201(ZAlCu5Mn)(ZAlCu5Mn)、ZL203ZL203(ZAlCu4)(ZAlCu4)等。等。主要用
12、于制造在较高温度下主要用于制造在较高温度下工作的高强零件,如内燃机工作的高强零件,如内燃机汽缸头、汽车活塞等。汽缸头、汽车活塞等。汽缸头汽缸头 Al-Mg Al-Mg系铸造铝合金系铸造铝合金这类合金的这类合金的耐蚀性好耐蚀性好,强度高,强度高,密度小密度小;但铸造性能差,;但铸造性能差,耐热性低。耐热性低。常用代号为常用代号为ZL301ZL301(ZAlMg10)(ZAlMg10)、ZL303ZL303(ZAlMg5Si1)(ZAlMg5Si1)等。等。主要用于制造外形简单、主要用于制造外形简单、承受冲击载荷、在腐蚀性承受冲击载荷、在腐蚀性介质下工作的零件,如舰介质下工作的零件,如舰船配件、氨
13、用泵体等。船配件、氨用泵体等。鼓风机用密封件鼓风机用密封件(ZL102)及抗及抗空架件空架件(ZL301)Al-Zn Al-Zn系铸造铝合金系铸造铝合金这类合金的铸造性能好,强度较高,可自然时效强这类合金的铸造性能好,强度较高,可自然时效强化;但密度大,耐蚀性较差。化;但密度大,耐蚀性较差。大型空压机活塞大型空压机活塞(ZL401)常用代号为常用代号为ZL401ZL401(ZAlZn11Si7)(ZAlZn11Si7)、ZL402ZL402(ZAlZn6Mg)(ZAlZn6Mg)等。等。主要用于制造形状复杂受力较小主要用于制造形状复杂受力较小的汽车、飞机、仪器零件。的汽车、飞机、仪器零件。1
14、1、工业纯钛、工业纯钛 纯钛密度小,熔点高(纯钛密度小,熔点高(16671667),),纯钛比强度高,塑性、低温韧性和耐蚀性好。纯钛比强度高,塑性、低温韧性和耐蚀性好。工业纯钛的纯度为工业纯钛的纯度为99.5%-99.0%,其性能很大程度上取决,其性能很大程度上取决于氧的含量。工业纯钛可分为于氧的含量。工业纯钛可分为TA1,TA2,TA3等三个牌号,等三个牌号,编号越大,杂质越多。编号越大,杂质越多。工业纯钛长期工作温度可达工业纯钛长期工作温度可达300300。纯钛主要用于纯钛主要用于350350以下工以下工作、强度要求不高的零件,作、强度要求不高的零件,如石油化工用热交换器、反如石油化工用热
15、交换器、反应器,海水净化装置及舰船应器,海水净化装置及舰船零部件。零部件。钛钢复合反应釜钛钢复合反应釜钛管换热器钛管换热器钛制蒸馏塔钛制蒸馏塔钛合金可分为:钛合金可分为:型钛合金型钛合金、型钛合金型钛合金和和+型钛合金型钛合金三类三类它们的牌号分别用它们的牌号分别用TATA、TBTB、TCTC加顺序号加顺序号表示表示 。如如TA5TA5、TB2TB2、TC4TC4等。等。钛合金泵钛合金泵2 2、钛合金、钛合金1 1、型钛合金型钛合金主加元素为主加元素为铝,铝,还有还有锡、硼锡、硼等。等。强度低于其他两类钛合金,强度低于其他两类钛合金,但高温强度、低温韧性及耐但高温强度、低温韧性及耐蚀性优越。蚀
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