《机械制造基础》课程PPT教学课件（机械工程材料）第八章 有色金属及其合金

第·章有色金属及其合金在工业生产中，通常把铁及其合金称为黑色金属，把其他非铁金属及其合金称为有色金属

第八章 有色金属 及其合金 ⚫ 在工业生产中，通 常把铁及其合金称 为黑色金属，把其 他非铁金属及其合 金称为有色金属

有色金属的产量和用量不如黑色金属多，但由于其具P2000有许多优良的特性，如特殊的电%LC热性能，耐磁、%蚀性能及高的比强度（强度与密度聚碳酸酯茶110#碳纤维橡胶磁材料2t其它玻璃之比)等，已成为RTiO塑料79囍765现代工业中不可R材料缺少的金属材料各种材料在先进汽车中占的重量百分比

⚫ 有色金属的产量和用量不如黑色金属多，但由于其具 有许多优良的特 性，如特殊的电、 磁、热性能，耐 蚀性能及高的比 强度(强度与密度 之比)等，已成为 现代工业中不可 缺少的金属材料. 材料 Al Fe 塑 料 其 它 橡 胶 磁 材 料 玻 璃 聚 碳 酸 酯 Ti 碳 纤 维 各种材料在先进汽车中占的重量百分比

变形有色金属及其合金的牌号表示方法还不统一铸造有色金属及其合金牌号表示方法统一如下：铸造有色纯金属的牌号为Z+该金属元素符号+纯度百分含量数字（或用一短横加顺序号）。铝锭如ZA199.5和ZTi-1

⚫ 铸造有色金属及其合金 牌号表示方法统一如下: ⚫ ① 铸造有色纯金属的牌 号为 ⚫ Z +该金属元素符号+ 纯 度百分含量数字(或用一 短横加顺序号)。 ⚫ 如ZAl99.5和ZTi-1。 ⚫ 变形有色金属及其合金的牌号表示方法还不统一。 铝 锭

铸造有色合金的牌号为Z+基体元素符号+主要合金元素符号及其名义百分含量数字+其他合金元素符号及其百分含量数字如ZAISi7Cu4、ZCuZn31AI2、ZSnSb11Cu6等混合稀土元素符号用RE表示优质合金在牌号后标注字母铜离心铸件有色金属种类很多，本章仅对机械、仪表等工业中广泛使用的铝铜、钛及轴承合金作简要介绍

⚫ ② 铸造有色合金的牌号为 ⚫ Z+基体元素符号+主要合金元素符号及其名义百分 含量数字+其他合金元素符号及其百分含量数字。 ⚫ 如ZAlSi7Cu4、ZCuZn31Al2、ZSnSb11Cu6等。 ⚫ 混合稀土元素符号用RE表示。 ⚫ 优质合金在牌号后标注字母“A” 。 ⚫ 有色金属种类很多，本章仅对机 械、仪表等工业中广泛使用的铝、 铜、钛及轴承合金作简要介绍

第一节铝及铝合金铝及铝合金性能特点铝合金制造的机翼纯铝具有银白色金属光泽，密度小(2.72），熔点低(660.4℃)导电、导热性能优良。耐大气腐蚀，易于加工成形具有面心立方晶格，无同素异构转变，无磁性

第一节 铝及铝合金 ⚫ 一、铝及铝合金性能特点 ⚫ 纯铝具有银白色金属光泽，密 度小(2.72 )，熔点低(660.4℃), 导电、导热性能优良。 ⚫ 耐大气腐蚀，易于加工成形 。 ⚫ 具有面心立方晶格，无同素异 构转变，无磁性。 铝合金制造的机翼

铝合金既具有高强度又保持纯铝的优良特性。铝合金常加入的元素主要有Cu、Mn、Si、Mg、Zn等，此外还有Cr、Ni、Ti、Zr等辅加元素。铝合金型材铝铸件

⚫ 铝合金既具有高强度又保持纯铝的优良特性 。 ⚫ 铝合金常加入的元素主要有Cu、Mn、Si、Mg、Zn 等，此外还有Cr、Ni、Ti、Zr 等辅加元素。 铝合金型材 铝铸件

铝合金的分类二、铝合金一般具有有限固溶型共晶相图可将铝合金分铝合金分类示意图为变形铝合金L温L+α和铸造铝合金B度Dα两大类。oC变形铝合金铸造铝合金变形铝合金文α+β分为可热处理可热处理强化如聘理化强化和不可热合金元素(%）AlF处理强化两类

⚫ 可将铝合金分 为变形铝合金 和铸造铝合金 两大类。 ⚫ 变形铝合金又 分为可热处理 强化和不可热 处理强化两类. 铝合金分类示意图 ⚫ 二、铝合金的分类 ⚫ 铝合金一般具有有限固溶型共晶相图

三、铝合金的热处理700Liquid600O+Lo可热处理强化变形铝合500(加热固溶400固溶金的热处理方法：300时效析出α+e处理+时效。200淬火过饱和100固溶处理是指将合金加010235O4热到固溶线以上，保温AIWeight%Cu并萍火后获得过饱和的单相固溶体组织的处理时效是指将过饱和的固溶体加热到固溶线以下某温度保温，以析出弥散强化相的热处理

三、铝合金的热处理 并淬火后获得过饱和的单相固溶体组织的处理。 ⚫ 时效是指将过饱和的固溶体加热到固溶线以下某温 度保温，以析出弥散强化相的热处理。 ⚫ 可热处理强化变形铝合 金的热处理方法：固溶 处理 + 时效。 ⚫ 固溶处理是指将合金加 热到固溶线以上，保温 加热固溶 淬火过饱和 时效析出

在室温下进行的时效称自然时效；在加热条件下进行的时效称人工时效。时效强化效果与加热温度和保温时间有关温度一定时，随时效时间延长，时效曲线上出现峰值，超过峰值时间，440200420100C析出相聚集长大，强400isor38g-5℃200℃度下降，为过时效360340随时效温度提高，峰320-50℃300值强度下降，出现峰280062513T4时效时间/d含4%Cu铝合金的时效曲线值的时间提前

⚫ 在室温下进行的时效称自然时效；在加热条件下进 行的时效称人工时效。 ⚫ 时效强化效果与加热温度和保温时间有关。 ⚫ 温度一定时，随时效时间延长，时效曲线上出现峰 值，超过峰值时间， 析出相聚集长大，强 度下降，为过时效。 随时效温度提高，峰 值强度下降，出现峰 值的时间提前。 含4%Cu铝合金的时效曲线 时效时间/d

铝合金的热处理0.05m0.5μm2m10.um500400(edw)300200时效峰100亚时效过时效R101001000时效时间(hr)

时效时间 时效峰 亚时效 过时效 铝合金的热处理