《金属工艺学》课程教学课件（PPT讲稿）第5章 有色金属

第5章有色金属在工业生产中，通常把铁及其合金（实际还包括Mn、Cr）称为黑色金属，把其他非铁金属及其合金称为有色金属

第5章 有色金属 • 在工业生产中，通常把 铁及其合金（实际还包 括Mn、Cr）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：其种类很多，工业上广泛使用的有铝、铜、轴承合金、钛、镁和锌合金等

• 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。 • 其种类很多，工业上广泛使用的有铝、铜、轴承合金、 钛、镁和锌合金等

铝及铝合金5. 15.1.1工业纯铝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

5.1 铝及铝合金 5.1.1工业纯铝 • 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

工业纯铝分未加压力加工产品（铝锭）和压力加工产品（铝材）两种。按GB1196-88规定，铝锭的牌号有A199.7、A/99.6、A/99.5、A/99、A/98五种。铝的质量分数不低于99.0%的铝材为纯铝，按GB/T16474-1996规定，铝材的牌号有1070A、1060、1050A、1035、1200等。（即化学成分近似于旧牌号L1、L2、L3、L4、L5），牌号中数字越大表示杂质的含量越高

◼ 工业纯铝分未加压力加工产品（铝锭）和压力加工产品 （铝材）两种。按GB1196-88规定，铝锭的牌号有AI99.7、 AI99.6、AI99.5、AI99、AI98五种。铝的质量分数不低于 99.0％的铝材为纯铝，按GB/T16474-1996规定，铝材的牌 号有1070A、1060、1050A、1035、1200等。（即化学成分 近似于旧牌号L1、L2、L3、L4、L5），牌号中数字越大， 表示杂质的含量越高

表1铝及铝合金的组别Table 1Group of aluminium and aluminium alloys组别牌号系列纯铝（铝含量不小于99.00%）1XXX以铜为主要合金元素2XXX以锰为主要合金元素3XXX以硅为主要合金元素4XXX5XXX以镁为主要合金元素以镁和硅为主要合金元素并以Mg2Si为强化相6XXX以锌为主要合金元素7XXX8XXX以其它合金元素为主要合金元素备用合金组9XXX

铝合金型材铝铸件

铝合金型材 铝铸件

5.1.2铝合金向铝中加入硅、铜、铝合金分类示意图A镁、锌、锰等合金元L素制成铝合金。温L+αB可将铝合金分为变形度DαC铝合金和铸造铝合金变形铝合金铸造铝合金两大类。α+β>变形铝合金又分为可可热处理强化大可补热理化烟酒热处理强化和不可热合金元素(%）AlF处理强化两类

5.1.2 铝合金 • 向铝中加入硅、铜、 镁、锌、锰等合金元 素制成铝合金。 ➢ 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

：铝合金的热处理>当铝合金加热到α相区，保温后在水中快速冷却，其强度和硬度并没有明显升高，而塑性却得到改善，这种热处理称为固溶热处理。由于固溶热处理后获得的过饱和固溶体是不稳定的，有分解出强化相过渡到稳定状态的倾向。如在室温放置相当长的时间，强度和硬度会明显升高，而塑性明显下降。>变形铝合金和铸造铝合金都可固溶时效

• 铝合金的热处理 ➢ 当铝合金加热到α相区，保温后在水中快速冷却，其强 度和硬度并没有明显升高，而塑性却得到改善，这种热 处理称为固溶热处理。由于固溶热处理后获得的过饱和 固溶体是不稳定的，有分解出强化相过渡到稳定状态的 倾向。如在室温放置相当长的时间，强度和硬度会明显 升高，而塑性明显下降。 ➢ 变形铝合金和铸造铝合金都可固溶时效

固溶处理后铝合金的强度和硬700Liquid度随时间而发生显著提高的现600α+L象，称为时效强化或沉淀硬化500(oed加热固溶400在室温下进行的时效为自然时300时效析出效，在加热条件下进行的时效α+0200为人工时效。淬火过饱和1000在不同温度下进行人工时效时123056AAIWeight%Cu其效果也不同，时效温度愈高，时效速度愈快，但其强化效果愈低

◼ 固溶处理后铝合金的强度和硬 度随时间而发生显著提高的现 象，称为时效强化或沉淀硬化。 在室温下进行的时效为自然时 效，在加热条件下进行的时效 为人工时效。 ◼ 在不同温度下进行人工时效时， 其效果也不同，时效温度愈高， 时效速度愈快，但其强化效果 愈低。 加热固溶 淬火过饱和 时效析出

变形铝合金变形铝合金按其主要性能特点可分为防锈铝、硬铝、超硬铝与锻铝等。通常加工成各种规格的型材（板、带、线、管等）产品供应。铝合金分类示意A图L温L+α度DBaC变形铝合金铸造铝合金α+β可热处理强化处a合金元素(%)FAl

• 变形铝合金 ➢ 变形铝合金按其主要性能特点可分为防锈铝、硬铝、超硬 铝与锻铝等。通常加工成各种规格的型材（板、带、线、 管等）产品供应。 铝合金分类示意 图