川大工程材料基礎(chǔ)考試資料

1、第一章，鋼的合金化原理小結(jié) 一，合金元素及其分類 1， 合金元素：為了使鋼獲得預(yù)期的性能而又意識(shí)地加入碳鋼中的元素。 按與碳的親和力大小，合金元素可分為： 非碳化物形成元素： Ni，Co，Cu，Si，Al，N，B 等 碳化物形成元素： Ti， Zr，Nb，V，W，Mo，Cr 等 此外，還有稀土元素： Re 2， 合金元素對鋼中基本相得影響 （ 1） 合金元素可溶入碳鋼三個(gè)基本相中：鐵素體、滲碳體、和奧氏體中。分別形成 合金鐵素體、合金滲碳體和合金奧氏體。合金元素在鐵基體和奧氏體中起固溶 強(qiáng)化作用。 固溶強(qiáng)化：是利用點(diǎn)缺陷對金屬基體進(jìn)行強(qiáng)化的一種合金化方法。基體的方式 是通過溶入某種溶質(zhì)元素形成

2、固溶體而使金屬強(qiáng)度、硬度升高。 （ 2） 當(dāng)鋼種碳化物形成元素含量較高時(shí)可形成一系列合金碳化物，如： MC, M2C,M23C6 、M-C3 和 M3C 等。合金元素之間也可以形成化合物即金屬間化合 物，一般來說，合金碳化物以及金屬間化合物的熔點(diǎn)高、硬度高，加熱時(shí)難以 溶入奧氏體，故對鋼的性能有很大的影響。 3， 元素對鋼中相平衡的影響 按照合金元素對 Fe C 相圖上的相區(qū)的影響，可將合金元素分為兩大類： a擴(kuò)大丫區(qū)的元素：即奧氏體形成元素。指在丫 -Fe中有較大的溶解度，并能擴(kuò) 大丫相存在的溫度范圍，使 A3下降、A4上升。女口 Mn , Ni，Co, C, N，Cu 等。 b擴(kuò)大a區(qū)的元

3、素： 即鐵素體形成元素：指在aFe中有較大溶解度，并使丫 -Fe不穩(wěn)定的元素。 它們能縮小丫相區(qū)， 而擴(kuò)大a相存在的溫度范圍，使A3上升、A4下降。如Cr、 Mo、 W、 V、 Ti、 Al、 Si、 B、 Nb、 Zr 等。 擴(kuò)大奧氏體區(qū)的直接結(jié)果是使共析溫度下降；而縮小奧氏體區(qū)則使共析溫度升高。 因此, 具有共析組織的合金鋼碳含量小于0.77, 同樣, 出現(xiàn)共晶組織的最低含碳量也小于 2.11。 4, 合金元素對鋼中相變過程的影響 （1）對加熱時(shí)奧氏體形成元素過程的影響 a 對奧氏體形核的影響：Cr、 Mo、 W、 V 等元素強(qiáng)烈推遲奧氏體形核； Co、 Ni 等元素有利于奧氏體形核。 b

4、 對奧氏體晶核長大的影響： V、 Ti、 Nb、 Zr、 Al 等元素強(qiáng)烈阻止奧氏體晶粒的 長大；C、P、Mn （高碳）促使奧氏體晶粒長大。 （2）合金元素對過冷奧氏體分解過程的影響 具體表現(xiàn)為：除 Co以外，所有的合金元素都使C曲線往右移動(dòng)，降低鋼的臨界冷卻 速度，從而提高鋼的淬透性。除Co、Al以外，所有的合金元素都使Ms點(diǎn)和Mf點(diǎn) 下降。其結(jié)果使淬火后鋼種殘余奧氏體量增加。 （ 3）素對回火過程的影響 a 提高了鋼的回火穩(wěn)定性 回火穩(wěn)定性即是鋼對于回火時(shí)所發(fā)生的軟化過程的抗力。許多合金元素可以使回 火過程中各階段的轉(zhuǎn)速大大減慢， 并推向更高的溫度發(fā)生， 提高回火溫度性較強(qiáng)的元素 有 V、

5、Si、Mo 、W、Ni、Mn 、Co 等。 b 產(chǎn)生二次硬化現(xiàn)象 若鋼種含有足夠的碳化物形成元素如 W、V、Mo等，淬火后再500-600 C回火時(shí)， 將形成并析出如 W2C、Wo2C和VC等彌散分布的合金碳化物， 使合金鋼的強(qiáng)度、 硬度 不降反升，并可達(dá)到一個(gè)峰值，此稱為“二次硬化”現(xiàn)象。 c 增大回火脆性 合金鋼淬火后再某一溫度范圍內(nèi)回火時(shí)， 將比碳鋼發(fā)生更明顯的脆化現(xiàn)象。 含 Cr、 Mn、Ni的鋼對第二類回火脆性（450-600 C間高溫回火脆性）最敏感，這主要與某些雜 質(zhì)元素以及合金元素本身在原奧氏體晶界上的嚴(yán)重偏聚有關(guān)，而Mo、W等能減少這種 敏感性。因此，大截面的工件要選用含 M

6、o、 W 的鋼，以避免第二類回火脆性。 么合金元素能夠改變金屬的使用性能和工藝性能？ 主要是因?yàn)楹辖鹪丶尤牒蟾淖兞虽摵丸F的組織結(jié)構(gòu)。 合金元素的加入產(chǎn)生了合金元素 與鐵、碳及合金元素之間的相互作用， 改變了鋼鐵中各相得穩(wěn)定性， 并產(chǎn)生了許多新相， 從而改變了原有的組織或形成新的組織。這些元素之間在院子結(jié)構(gòu)、院子尺寸及晶體點(diǎn) 陣之間的差異，則是產(chǎn)生這些變化的根源。 第二章 工程結(jié)構(gòu)鋼小結(jié) 一，用途及性能要求 這類鋼主要用于制造橋梁、 船舶、 車輛、 鍋爐、 高壓容器、 輸油氣管道、 大型鋼結(jié)構(gòu)等， 用它來代替碳素結(jié)構(gòu)鋼，可大大減輕結(jié)構(gòu)重量，節(jié)省鋼材。 1， 高強(qiáng)度，一般屈服強(qiáng)度在 300MPa

7、 以上。 2, 高韌性，要求3為15% -20%, ak大于600KJ/m （平方）一800 KJ/m （平方）。 3， 良好的焊接性能和冷成型性能、低的冷脆轉(zhuǎn)變溫度及良好的耐蝕性。 ,成分特點(diǎn) 1, 低碳：由于低溫韌性、焊接性和冷成型性能的要求高,碳含量一般不超高0.25%。 2, 加入以錳為主的合金元素。 3, 加入鈮、鈦或釩等輔加微量元素。 4, 加入少量銅（ 0.4%）和磷（ 0.1%左右）等,可提高抗腐蝕性能。 碳 0.25 的原因是： 1, 低溫韌性要求高,隨著鋼中含碳量的增加,鋼中珠光體含量相應(yīng)增加,而鋼中每增 加1 %體積的珠光體，將使 FATT50 （C）升高2.2 C。 2

8、, 焊接性能要求高,鋼的焊接性能的好壞主要決定于剛得淬透性和淬硬性,這兩者取 決于鋼種合金元素的含量和碳含量,而碳勢最有害的元素。 3, 冷成型性能要求高,而碳含量越高,塑性變形能力越差。 為什么我國的低合金高強(qiáng)鋼用錳作為主要的合金元素？ 因?yàn)榈秃辖鸶邚?qiáng)鋼主要用于制造橋梁、船舶、車輛等大型鋼結(jié)構(gòu),在性能上要求有比碳 素結(jié)構(gòu)鋼更高的強(qiáng)度和更好的韌性。我國的 Mn 資源豐富,合金元素錳除了能產(chǎn)生較強(qiáng) 的固溶強(qiáng)化效果外還能大大降低奧氏體分解溫度, 細(xì)化鐵素體晶粒, 并使珠光體片變細(xì), 消除晶界上的粗大片狀碳化物， 是提高低合金高強(qiáng)鋼強(qiáng)度和韌性的即經(jīng)濟(jì)又有效地合金 三，工程結(jié)構(gòu)鋼的強(qiáng)化 在結(jié)構(gòu)鋼中，合

9、金元素對強(qiáng)化的貢獻(xiàn)有： 1， 溶入鐵素體氣固溶強(qiáng)化作用； 2， 細(xì)化晶粒起晶粒強(qiáng)化作用； 3， 析出彌散的碳化物、談氮化物，起沉淀強(qiáng)化作用； 4， 增加珠光體含量。 四：熱處理特點(diǎn)及常用鋼種 這類鋼一般在熱軋空冷狀態(tài)下使用。在有特殊需要時(shí)，如果為了改善焊接區(qū)性能，可進(jìn)行 一次正火處理。并使用狀態(tài)下的顯微組織一般為鐵素體-珠光體。 340MPa 級別以 16Mn 最具代表性； 390MPa 級別有 15MnTi 、16MnNb ；420MPa 級別 15MnVN 是中等級別強(qiáng)度鋼中使用最多的鋼種； 500MPa 以上是低碳貝氏體鋼，如 14MnMoV 等。 微合金鋼：凡是在基體化學(xué)成分中添加了微

10、量（不大于0.20）的合金元素（鈦、鈮、釩） 從而使其中一種或幾種性能具有明顯變化的鋼，都可稱為微合金鋼。 控制軋制： 通過控制軋制過程中的各種參數(shù)， 使已變形的奧氏體或者發(fā)生再結(jié)晶但晶粒來不 及長大，或者僅達(dá)到回復(fù)狀態(tài)而未發(fā)生再結(jié)晶，從而得到細(xì)化的鐵素體晶粒和珠光體體團(tuán)， 使鋼強(qiáng)韌化的工藝過程成為控制軋制與控制冷卻。 第三章 機(jī)械制造用鋼小結(jié) 一，調(diào)質(zhì)鋼 1， 用途及性能特點(diǎn)：用于制造要求具有高強(qiáng)度（承受較大載荷）和高韌性（防止斷裂）的 重要零件，如各種軸類、緊固螺栓等。這些零件要求具有良好的綜合機(jī)械性能和高的淬 透性。 淬透性：鋼的淬透性是衡量零件淬火時(shí)獲得馬氏體層深度的能力。 2， 成分

11、特點(diǎn)： （1）中碳（ 0.35-0.5）：保證熱處理后有足夠的強(qiáng)度和適當(dāng)?shù)捻g性； （2）加入 Cr、Nb、Mn、Si、B 等提高淬透性的元素 （3）加 Mo、W 等元素：消除回火脆性 3, 熱處理工藝：淬火+高溫回火（500-650 C）,即調(diào)質(zhì)處理，得到回火索氏體。 4, 典型鋼種：低淬透性的如 40Cr、中淬透性的如 38CrSi、高淬透性的如 40CrNiMo 。 二，滾珠軸承鋼 1, 用途及性能特點(diǎn)：主要用來制造滾珠,滾柱、 軸承內(nèi)外套圈, 但也廣泛用于制造工具盒 耐磨零件。要求具有很好的強(qiáng)度和硬度,很高的接觸疲勞強(qiáng)度和耐磨性。 2, 典型鋼種： GCr9、 GCr15、 GCr15S

12、iMn 等。 3, 成分特點(diǎn)： （ 1） 高碳（ 0.95-1.10）：證熱處理后達(dá)到最高硬度值,同時(shí)獲得一定數(shù)量的耐磨碳 化物； （2）加入Cr:提高淬透性的同時(shí)獲得細(xì)小、均勻的Cr碳化物，提高耐磨性和解除 疲勞強(qiáng)度。 （3）加入 Mn、Mo、 V 等元素，可進(jìn)一步提高淬透性。 4， 熱處理工藝：球化退火、淬火 +低溫回火。組織為回火馬氏體、細(xì)小碳化物加殘余奧氏 體（少量）。 三，滲碳鋼 1， 用途及性能特點(diǎn)：用于制造表面硬因而耐磨，心部韌性好兒耐沖擊的零件， 如齒輪、軸 類等。要求淬透性性好、表面硬而心部韌。 2， 典型鋼種：低淬透性的如15Cr 、 20Cr ，中淬的如 20CrMnTi

13、 、 20MnB ；高淬的如 18Cr2Ni4W A 。 3， 成分特點(diǎn)： （ 1） 低碳（ 55 )。紅硬性與鋼的回火穩(wěn)定性和特殊碳化物的彌散析出有關(guān)。 3， 熱加工及熱處理工藝: (1) 低合金刃具鋼:球化退火、淬火 +低溫回火。組織為回火馬氏體、少量未熔碳化物 和殘余奧氏體； ( 2) 高速鋼: a 反復(fù)鍛造:在鍛造時(shí)充分打碎鑄態(tài)高速鋼中呈魚骨狀的共晶碳化物，對高速鋼的使用壽 命十分重要； b 球化退火:便于切削加工； c淬火：一般在1220-1280 C之間，主要是使碳化物大量溶解到奧氏體中。 d三次回火(550-570C)：主要目的是消除大量的殘余奧氏體并產(chǎn)生二次硬化。回火組織 為回

14、火馬氏體、碳化物顆粒和少量殘余奧氏體。 即:鍛打、球化退火、淬火 + (550-570 C)回火。 4， 典型鋼種：低合金刃具鋼， 9SiCr、 9Mn2V 、 CrWMn 。高速鋼： W18Cr4V (18-4-1)， W6Mo5Cr4V2 (2-5-4-6) 二，模具鋼 1 ， 用途及性能特點(diǎn)：制造各種冷、熱模具。冷模具鋼需要高強(qiáng)度、高耐磨性、足夠韌性與 疲勞抗力；熱模具鋼要求熱硬性和高溫耐磨性、熱穩(wěn)定性、足夠的韌性和熱疲勞抗力。 2， 成分特點(diǎn)： (1) 冷模具鋼：高碳( 1.0)：保證硬度和耐磨性；加入Cr、 Mo、 W、 V 等元素：提 高耐磨性； Cr 還可顯著地提高淬透性。 (2

15、) 熱作模具鋼：中碳( 0.3-0.6) ：保證較高的韌性及熱疲勞抗力；加入Cr、 Ni、 Mn 等元素，提高淬透性；加入 Mo、 W、 V 等元素：產(chǎn)生二次硬化，保證較高的熱強(qiáng) 性，這對熱壓模鋼尤為重要。 3， 熱處理工藝： (1) 冷模具鋼：淬火 +低溫回火。組織為馬氏體、合金碳化物和殘余奧氏體。 (2) 熱模具鋼：淬火后再550C左右回火。組織為回火屈氏體或回火索氏體。 4， 典型鋼種：冷模具鋼如 Cr12 、r12MoV ；熱模具鋼如 5CrMnMo 、5CrNiMo 、3Cr2W8V 。 第五章，不銹鋼小結(jié) 1， 用途及性能特點(diǎn)：用于制造在各種腐蝕介質(zhì)下工作的零件。因此，耐蝕性是不銹

16、鋼的首 要性能要求。 2， 成分特點(diǎn)： (1)低碳； (2)加入 Cr ，遵循 n/8 原則，大大提高耐蝕性； (3) 加入Ni或Mn、N，使鋼形成單相 A組織以提高耐蝕性； (4) 加入 Ti、 Nb 等元素：與碳形成穩(wěn)定的碳化物以減輕晶間腐蝕傾向。 3， 奧氏體不銹鋼常用的熱處理工藝： (1) 固溶處理：將鋼加熱至 1050-1150 C使碳化物充分溶解，然后水冷，獲得單相奧氏 體組織，提高耐蝕性。 (2) 穩(wěn)定化處理：主要用于含鈦或鈮的鋼，一般在固溶處理后進(jìn)行。將鋼加熱到 850-880C,使鋼種Cr的碳化物完全溶解，而鈦等的碳化物不完全溶解。然后緩慢 冷卻，讓溶于奧氏體的碳與鈦以碳化鈦

17、形式充分析出。 (3) 消除應(yīng)力退火：將鋼加熱到300-350C消除冷加工應(yīng)力；加熱到 850以上，消除焊 接殘余應(yīng)力。 4， 典型鋼種： (1)馬氏體型不銹鋼如 1Cr13、4Cr13等；(2)鐵素體型不銹鋼如 1Cr17等；(3)奧氏 體型不銹鋼如 1Cr18Ni9、 1Cr18Ni9Ti 等；( 4)奧氏體 鐵素體雙相不銹鋼：如 Cr21Ni5Ti ， 00Cr18Ni5Mo3Si2 等。 第六章，耐熱鋼和耐熱合金小結(jié) 1 ，途及性能要求：用于制造加熱爐、鍋爐、燃?xì)廨啓C(jī)等高溫裝置及內(nèi)部構(gòu)件。要求在高溫 下具有良好的強(qiáng)度 (熱強(qiáng)性) 和抗蠕變能力、 抗氧化能力、 必要的韌性以及良好的加工性

18、能。 1) 抗氧化性：抗氧化性事指金屬在高溫下的抗氧化能力，是零件在高溫下持久工作的 基礎(chǔ)。 2) 熱強(qiáng)性：熱強(qiáng)性是指鋼在高溫下的強(qiáng)度。 提高鋼的熱強(qiáng)性措施： (1) 提高合金基體的原子間結(jié)合力，固溶強(qiáng)化基體(加入W、 Mo、 Cr)。 (2) 晶界強(qiáng)化。晶界在高溫下的強(qiáng)度低，所以耐熱鋼采用“適當(dāng)?shù)刈饣Я！钡姆椒ㄌ?高抗蠕變性能。 (3) 鋼中加入B、稀土( RE)等元素，強(qiáng)化晶界。 (4) 沉淀強(qiáng)化。加入合金元素 Mo 、 W、 V、 Ti 等。 (5) 獲得奧氏體基體。如 Ni、 Mn 的作用。 為什么要獲得奧氏體基體？ 因?yàn)閵W氏體基體比鐵素體基體耐熱鋼使用溫度更高。 對于鐵基體合金來說

19、， 面心立方晶體的 原子間結(jié)合力比較強(qiáng)，而體心立方晶體則較弱。此外，丫-Fe晶體的原子排列比較致密，合 金元素在丫 -Fe晶體中不容易擴(kuò)散，而且丫-Fe晶界上原子有序度比較好，晶界強(qiáng)度更高。 2， 成分特點(diǎn)： （1） Cr、Si 或 Al 的加入，提高鋼的抗氧化性， Cr 還有利于強(qiáng)熱性； 2） Mo、W、V 、Ti、Al 等元素加入鋼中，能形成細(xì)小彌散的碳化物，氣彌散強(qiáng)化的 作用，提高室溫和高溫強(qiáng)度。 3）由于碳使鋼的塑性、抗氧化性、焊接性能降低。同時(shí)，碳化物在高溫下易聚集，使 高溫強(qiáng)度顯著下降。所以，耐熱鋼的碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般都不高。 3， 典型牌號(hào)及熱處理工藝： （1） 鐵素體 -珠光體耐熱

20、鋼：常用牌號(hào)是12Cr1MoV 。一般在正火 -回火狀態(tài)下使用，組 織為細(xì)珠光體 +鐵素體。 （ 2） 馬氏體耐熱鋼：常用鋼種為 Cr12 型（ 2Cr12MoV ）和 Cr13 型鋼。大多在調(diào)質(zhì)狀態(tài) 下使用。 （3）奧氏體耐熱鋼：最常用的鋼種是 1Cr18Ni9Ti 。一般進(jìn)行固溶處理或固溶加失效處 理。 （4）工業(yè)爐用耐熱鋼：一般使用 Cr18Ni25Si2 奧氏體耐熱鋼。節(jié)約 Cr、Ni 的鋼種中比 較重要的是 Fe-Al-Mn 系和 Cr-Mn-N 系耐熱鋼。 沉淀強(qiáng)化奧氏體耐熱鋼 a 以碳化物為主要沉淀強(qiáng)化相，如GH36 ； b以金屬間化合物丫（一撇）相（Ni3AI ）為主要沉淀強(qiáng)化

21、相的，如GH132 （A-286 ）。 鎳基合金： 鎳基合金是在 Cr20Ni80 基礎(chǔ)上加入大量強(qiáng)化元素如W、Mo、Ti、AI、Nb、Co 等，利用金 屬間化合物作為沉淀強(qiáng)化相，如G33、G37 及 GH130 等，一般采用二次固溶處理。 第七章，鑄鐵小結(jié) 1 ，用途及性能特點(diǎn) 鑄鐵是工業(yè)中應(yīng)用很廣泛的一種金屬材料， 它比其他金屬材料便宜， 加工工藝簡單。 可以用 來制造各種機(jī)器零件，如機(jī)床的床身、床頭箱；發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體、缸盒、缸套、活塞環(huán)、曲 軸、凸輪軸；軋機(jī)的軋輥及機(jī)器的底座等。 2， 成分特點(diǎn)： 鑄鐵是含碳量大于 2.11的鐵碳合金， 工業(yè)上常用鑄鐵的含碳量在 2.5-4.0 范圍內(nèi)。

22、另外還含有較多的硅、錳、硫、磷等元素。 3， 組織特點(diǎn)及分類 白口鑄鐵：碳絕大部分以滲碳體形式存在，斷口呈白色，硬度高，性脆。 灰口鑄鐵（ HT ） ：碳大部分或全部以片狀石墨形態(tài)存在，斷口呈灰黑色。 如墨鑄鐵（RUT ）:碳大部分或全部以蠕蟲狀石墨形態(tài)存在。 球墨鑄鐵（QT）：碳大部分或全部以球狀形態(tài)石墨存在。 可鍛鑄鐵（KT）:碳大部分或全部以絮狀石墨形態(tài)存在。 合金鑄鐵： 加入各種合金元素， 具有特殊性能， 用于耐磨、 耐熱和耐蝕等專門用途。 石墨對鑄鐵性能的影響: 由于石墨的存在， 對鑄鐵的機(jī)械性能造成不利的影響。 例如: 灰口鑄鐵的抗拉強(qiáng)度和塑性都 很低， 這是石墨對集體的嚴(yán)重割裂所

23、造成的。 同樣由于石墨的存在， 也使鑄鐵具備某些特殊 性能，如：鑄鐵的切削加工性能優(yōu)異， 鑄鐵性能良好， 有很好的耐磨性能和很好的抗震性等。 4， 影響石墨化的因素： （1） 溫度與時(shí)間：溫度越高，保溫時(shí)間越長，則石墨化越易進(jìn)行。 （2） 合金元素的影響： 單純靠高溫、 長時(shí)間保溫來實(shí)現(xiàn)石墨化是困難的。 對石墨化發(fā)生 最強(qiáng)烈影響的還是合金元素。 按元素對石墨的影響可分為兩大類： 促進(jìn)石墨的化元 素：C、Si、Al、Cu、Ni、Co等；阻礙石墨化的元素：Cr、W、Mo、V、S等。 5， 灰口鑄鐵及其熱處理 : 灰口鑄鐵的抗拉強(qiáng)度和塑性都很低。這是石墨對基體的嚴(yán)重割裂所造成的。經(jīng)過孕育處 理后的灰

24、口鑄鐵具有較高的強(qiáng)度和硬度， 可用來制造機(jī)械性能要求較高的鑄件。 如氣缸、 曲 軸、凸輪、機(jī)床床身等。 熱處理不能改變石墨的形態(tài)和分布。對提高灰口鑄鐵整體機(jī)械性能的作用不大，因此生 產(chǎn)中主要用來消除鑄鐵件內(nèi)應(yīng)力、改善切削加工性能和提高表面耐磨性等。 a 消除內(nèi)應(yīng)力退火（又稱人工時(shí)效） b 消除鑄件白口、降低硬度的退火 c 表面淬火 變質(zhì)（孕育）處理 經(jīng)過孕育處理后的灰口鑄鐵叫做孕育鑄鐵。 變質(zhì)（孕育） 處理就是在澆注前向鐵水中加入孕 育劑， 使鐵水內(nèi)同時(shí)生成大量均勻分布的非自發(fā)核心， 因而獲得細(xì)小的均勻石墨片， 并細(xì)化 基體組織，提高鑄鐵強(qiáng)度。常用的孕育劑有兩種。一種為硅類合金，另一類是硅鈣合

25、金。 6， 球墨鑄鐵及其熱處理 球墨鑄鐵的石墨呈球狀， 具有很高的強(qiáng)度， 又具有良好的塑性和韌性， 其綜合機(jī)械性能接近 于鋼，因其鑄造性能好，成本低廉，生產(chǎn)方便，在工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。球墨鑄鐵常用 來替代鋼制造某些重要零件，如曲軸、連桿、凸輪軸等。 球墨鑄鐵的熱處理主要有退化、正火、調(diào)質(zhì)、等溫淬火等。 第八章，有色金屬及其合金小結(jié) 一，鋁及鋁合金 1， 鋁合金的分類及用途：分為變形鋁合金（包括非熱處理強(qiáng)化、可熱處理強(qiáng)化兩部分）和 鑄鐵鋁合金兩大類。 2， 鋁合金的主要強(qiáng)化方法： （1）固溶強(qiáng)化； （2）沉淀強(qiáng)化（固溶 +時(shí)效處理） ； （ 3）細(xì)晶 強(qiáng)化；（ 4）冷變形強(qiáng)化。 固溶處理（淬

26、火） +時(shí)效處理時(shí)鋁合金強(qiáng)化的一種重要手段。鋁合金中主要的沉淀強(qiáng)化 相有：（1）0 -CuAI2 相；（2） S 相（AI2CuMg ）; （3 ）n -MgZ n 相；（4 ）相（Mg2Si ）; （5）3 相（AILi ） 鋁合金時(shí)效的基本過程： 以 4 Cu-AI 合金為例，它包括以下四下階段： 1， 形成銅原子富集區(qū) G. P 區(qū)（與母相共格） 2， 銅原子富集區(qū)有序化， 形成過渡相0 （兩撇）（與母相共格， 但彈性應(yīng)力場增大） 3, 形成過渡相B(撇)(與母相局部共格) 4, 形成穩(wěn)定的B相 4% Cu-AI合金時(shí)效的基本過程可以概括為：a G.P區(qū)(兩撇)0 (一撇)0 (CuAI

27、2 ) + a 二, 鎂及鎂合金 1, 鎂合金的分類 鎂合金和鋁合金一樣,亦可以分為鑄鐵鎂合金和變形鎂合金兩大類。 鎂合金系主要包括： ( 1)Mg-Mn-Zr 系； MB15 、 MB25 ( 2)Mg-Mn 系： MB1 、MB8 ( 3)Mg-AI-Zn 系： ZM5 ( 4)Mg-RE-Zr 系：耐熱鎂合金 ( 5)鎂鋰合金( Mg-Li )是超輕型結(jié)構(gòu)合金 2, 鎂合金的強(qiáng)化方法與鋁合金一樣：固溶強(qiáng)化、沉淀強(qiáng)化、冷變形強(qiáng)化、細(xì)晶強(qiáng)化。 三, 銅及銅合金 1, 銅合金的分類及應(yīng)用 銅合金主要有黃銅、 青銅、和白銅, 溶質(zhì)元素均降低銅的導(dǎo)電性及導(dǎo)熱性。 銅合金的強(qiáng)化方 法主要是：固溶強(qiáng)化

28、及沉淀強(qiáng)化。 黃銅分為：(1)普通黃銅(Cu-Zn合金)，如H62、H70。制作電氣零件，彈殼、散熱器等。 ( 3)復(fù)雜黃銅： 錫黃銅、 鉛黃銅、 鋁黃銅等。 用鐘表零件, 船舶零件, 渦輪等。 青銅分為：(1)錫青銅QSn6.5-0.1軸承、彈簧；(2)鋁青銅QAI9-4耐磨抗蝕零件、齒 輪、軸承；( 3)鈹青銅 QBe2 彈性元件 白銅( Cu-Ni 合金)：如 B30 。用做船舶儀表, 化工機(jī)械零件等。 四, 鈦及鈦合金 1,鈦合金的分類：鈦合金可以根據(jù)成分和室溫基本組織特點(diǎn)分為：a-鈦合金、a +B型 鈦合金和B型鈦合金。鈦合金的主要強(qiáng)化方法：固溶強(qiáng)化、沉淀強(qiáng)化。 ( 1 )a -鈦合

29、金 a -鈦合金多屬于鈦 -鋁系。 添加合金元素鋁是因?yàn)殇X有較低的密度, 而且鋁能顯著低使室 溫和高溫下的a相強(qiáng)化。a -鈦合金的組織穩(wěn)定，抗蠕變性能好，焊接性好，可在較高溫 度下長期穩(wěn)定地工作,特點(diǎn)是不能熱處理強(qiáng)化,通常在退火狀態(tài)下使用,只有中等水平 的室溫強(qiáng)度。 TA4、 TA5、 TA6 主要用作鈦合金的焊絲材料。 TA7 可用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣 機(jī)盤和葉片等零件。 (2)a + B型鈦合金 退火組織由a + B兩相組成，一般以 Ti-AI為基再添加適量的B穩(wěn)定元素如V、Cr、Mo 等。它兼有a和B鈦合金的優(yōu)點(diǎn)，具有較高的耐熱性，熱加工較容易，又能通過熱處理 強(qiáng)化。但焊接性能不如a鈦合金。、 a + B合金具有較高的機(jī)械性能和優(yōu)良的高溫變形能力，能較順利地進(jìn)行各種熱加工并能 通過淬火時(shí)效處理。 TC4( Ti-6AI-4V )合金應(yīng)用最廣,其產(chǎn)量占世界各國鈦合金總產(chǎn)量 的 60%,可用作火箭發(fā)動(dòng)機(jī)外殼、航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)盤和葉片、結(jié)構(gòu)鍛件等。 (3 )B型鈦合金 新型B型鈦合金具有良好的冷熱加工性能、易焊接、耐腐蝕，可通過固溶時(shí)效處