有色金屬材料

1、4.3 有色金屬材料有色金屬材料 有色金屬，指鐵以外的所有金屬。有色有色金屬，指鐵以外的所有金屬。有色 金屬材料是金屬材料的一類，主要是銅、鋁、金屬材料是金屬材料的一類，主要是銅、鋁、 鉛和鎳及其合金等。鉛和鎳及其合金等。 有色金屬應(yīng)用最廣泛的是鋁、銅及其合金有色金屬應(yīng)用最廣泛的是鋁、銅及其合金 1 1、工業(yè)純鋁（鋁含量不低于、工業(yè)純鋁（鋁含量不低于99.0099.00） 純鋁是一種銀白色的金屬。特性如下：純鋁是一種銀白色的金屬。特性如下： (1)(1)質(zhì)輕、密度小，僅為質(zhì)輕、密度小，僅為2.7 g/cm2.7 g/cm，是輕金屬，是輕金屬 (2)(2)鋁的導(dǎo)電性僅次于銀、銅，雖然它的導(dǎo)電率只

2、有銅的鋁的導(dǎo)電性僅次于銀、銅，雖然它的導(dǎo)電率只有銅的2/32/3，但密度只有，但密度只有 銅的銅的1/31/3，所以輸送同量的電，鋁線的質(zhì)量只有銅線的一半。鋁表面的，所以輸送同量的電，鋁線的質(zhì)量只有銅線的一半。鋁表面的 氧化膜不僅有耐腐蝕的能力，而且有一定的絕緣性，所以鋁在電器制造氧化膜不僅有耐腐蝕的能力，而且有一定的絕緣性，所以鋁在電器制造 工業(yè)、電線電纜工業(yè)和無線電工業(yè)中有廣泛的用途。工業(yè)、電線電纜工業(yè)和無線電工業(yè)中有廣泛的用途。 (3)(3)鋁是熱的良導(dǎo)體，它的導(dǎo)熱能力比鐵大鋁是熱的良導(dǎo)體，它的導(dǎo)熱能力比鐵大3 3倍倍 (4)(4)鋁有較好的延展性鋁有較好的延展性( (它的延展性僅次于金

3、和銀它的延展性僅次于金和銀) )，在，在100 100 150 150 時(shí)可時(shí)可 制成薄于制成薄于0.01 mm0.01 mm的鋁箔。這些鋁箔廣泛用于包裝香煙、糖果等，還可的鋁箔。這些鋁箔廣泛用于包裝香煙、糖果等，還可 制成鋁絲、鋁條，并能軋制各種制成鋁絲、鋁條，并能軋制各種鋁制品鋁制品。 （5 5）耐低溫，鋁在溫度低時(shí)，它的強(qiáng)度反而增加而無脆性，因此它是理想）耐低溫，鋁在溫度低時(shí)，它的強(qiáng)度反而增加而無脆性，因此它是理想 的用于低溫裝置材料，如冷藏庫、冷凍庫、南極雪上車輛、氧化氫的生的用于低溫裝置材料，如冷藏庫、冷凍庫、南極雪上車輛、氧化氫的生 產(chǎn)裝置。產(chǎn)裝置。 鋁及鋁合金鋁及鋁合金 2、鋁合

4、金、鋁合金 純鋁的強(qiáng)度很低，故不宜作結(jié)構(gòu)材料。純鋁的強(qiáng)度很低，故不宜作結(jié)構(gòu)材料。 加入合金元素及運(yùn)用熱處理等方法來強(qiáng)化鋁，在保持純鋁質(zhì)加入合金元素及運(yùn)用熱處理等方法來強(qiáng)化鋁，在保持純鋁質(zhì) 輕等優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)還能具有較高的強(qiáng)度。輕等優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)還能具有較高的強(qiáng)度。 廣泛用于機(jī)械制造、運(yùn)輸機(jī)械、動(dòng)力機(jī)械及航空工業(yè)等方廣泛用于機(jī)械制造、運(yùn)輸機(jī)械、動(dòng)力機(jī)械及航空工業(yè)等方 面，飛機(jī)的機(jī)身、蒙皮、壓氣機(jī)等常以鋁合金制造，以減輕面，飛機(jī)的機(jī)身、蒙皮、壓氣機(jī)等常以鋁合金制造，以減輕 自重。自重。 波音波音767客機(jī)采用的鋁合金約占機(jī)體結(jié)構(gòu)重量客機(jī)采用的鋁合金約占機(jī)體結(jié)構(gòu)重量 81 F-15F-15高性能戰(zhàn)斗機(jī)使高性

5、能戰(zhàn)斗機(jī)使 用用35.535.5鋁合金鋁合金 發(fā)射發(fā)射“阿波羅阿波羅”號(hào)飛號(hào)飛 船的船的 “土星土星” 5號(hào)運(yùn)號(hào)運(yùn) 載火箭各級(jí)的燃料箱、載火箭各級(jí)的燃料箱、 氧化劑箱、箱間段、氧化劑箱、箱間段、 級(jí)間段、尾段和儀器級(jí)間段、尾段和儀器 艙都用鋁合金制造艙都用鋁合金制造 圖 鋁合金分類示意圖 鋁合金分類鋁合金分類 鋁合金的強(qiáng)化處理 鋁合金的熱處理與鋼不同鋁合金的熱處理與鋼不同 鋼是通過控制同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變來改變性能鋼是通過控制同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變來改變性能 鋁合金是通過固溶時(shí)效處理來提高強(qiáng)度、硬度和鋁合金是通過固溶時(shí)效處理來提高強(qiáng)度、硬度和 其他性能，這種熱處理也稱為（固溶）強(qiáng)化處理。其他性能，這種熱處理也稱

6、為（固溶）強(qiáng)化處理。 鋁合金按加工方法可以分為形變鋁合金和鑄造鋁合金鋁合金按加工方法可以分為形變鋁合金和鑄造鋁合金 （1）形變鋁合金）形變鋁合金 塑性好，適合壓力加工。塑性好，適合壓力加工。 形變鋁合金按其主要性能和用途又分為防銹鋁（形變鋁合金按其主要性能和用途又分為防銹鋁（LF）、硬鋁（）、硬鋁（LY）、）、 超硬鋁（超硬鋁（LC）、鍛鋁（）、鍛鋁（LD）四類。）四類。 （2）鑄造鋁合金）鑄造鋁合金 鑄造性能好，適用于鑄造鑄造性能好，適用于鑄造 銅及銅合金銅及銅合金 1、純銅、純銅 顧名思義就是含銅量最高的銅，因?yàn)轭伾霞t又稱紫銅顧名思義就是含銅量最高的銅，因?yàn)轭伾霞t又稱紫銅 。 銅是人類

7、發(fā)現(xiàn)最早的金屬之一，也是最好的純金屬之一，稍銅是人類發(fā)現(xiàn)最早的金屬之一，也是最好的純金屬之一，稍 硬、極堅(jiān)韌、耐磨損。還有很好的硬、極堅(jiān)韌、耐磨損。還有很好的延展性延展性。導(dǎo)熱和。導(dǎo)熱和導(dǎo)電性導(dǎo)電性能能 較好。銅和它的一些合金有較好的耐腐蝕能力，在干燥的空較好。銅和它的一些合金有較好的耐腐蝕能力，在干燥的空 氣里很穩(wěn)定。但在潮濕的空氣里在其表面可以生成一層綠色氣里很穩(wěn)定。但在潮濕的空氣里在其表面可以生成一層綠色 的的堿式碳酸銅堿式碳酸銅Cu2Cu2（OHOH）2CO32CO3，這叫銅綠。可溶于，這叫銅綠。可溶于硝酸硝酸和熱和熱 濃硫酸濃硫酸，略溶于鹽酸。容易被堿侵蝕。，略溶于鹽酸。容易被堿侵蝕

8、。 銅是與人類關(guān)系非常密切的有色金屬，被廣泛地應(yīng)用于電氣、銅是與人類關(guān)系非常密切的有色金屬，被廣泛地應(yīng)用于電氣、 輕工、機(jī)械制造、建筑工業(yè)、國防工業(yè)等領(lǐng)域，在我國輕工、機(jī)械制造、建筑工業(yè)、國防工業(yè)等領(lǐng)域，在我國有色有色 金屬材料金屬材料的消費(fèi)中僅次于鋁。的消費(fèi)中僅次于鋁。 銅在電氣、電子工業(yè)中應(yīng)用最廣、用量最大，占總消費(fèi)量一銅在電氣、電子工業(yè)中應(yīng)用最廣、用量最大，占總消費(fèi)量一 半以上。用于各種電纜和導(dǎo)線，半以上。用于各種電纜和導(dǎo)線，電機(jī)電機(jī)和和變壓器變壓器的這種，開關(guān)的這種，開關(guān) 以及印刷線路板在機(jī)械和運(yùn)輸車輛制造中，用于制造工業(yè)以及印刷線路板在機(jī)械和運(yùn)輸車輛制造中，用于制造工業(yè) 閥門和配件、

9、儀表、閥門和配件、儀表、滑動(dòng)軸承滑動(dòng)軸承、模具模具、熱交換器和泵等。、熱交換器和泵等。 在化學(xué)工業(yè)中廣泛應(yīng)用于制造真空器、在化學(xué)工業(yè)中廣泛應(yīng)用于制造真空器、蒸餾蒸餾鍋、釀造鍋等。鍋、釀造鍋等。 在國防工業(yè)中用以制造子彈、炮彈、槍炮零件等，每生產(chǎn)在國防工業(yè)中用以制造子彈、炮彈、槍炮零件等，每生產(chǎn) 300萬發(fā)子彈，需用銅萬發(fā)子彈，需用銅13-14噸。噸。 在建筑工業(yè)中，用做各種管道、管道配件、裝飾器件等。在建筑工業(yè)中，用做各種管道、管道配件、裝飾器件等。 銅爐銅爐 銅做內(nèi)芯的導(dǎo)線銅做內(nèi)芯的導(dǎo)線 銅制電熱圈銅制電熱圈 子彈子彈 注：由于銅的價(jià)格昂貴，為貴重金屬，一般不做結(jié)構(gòu)零件，主注：由于銅的價(jià)格昂

10、貴，為貴重金屬，一般不做結(jié)構(gòu)零件，主 要用于制作導(dǎo)電材料及配制銅合金材料要用于制作導(dǎo)電材料及配制銅合金材料 工業(yè)上使用的純銅，其含銅量為工業(yè)上使用的純銅，其含銅量為99.599.95。其牌。其牌 號(hào)有號(hào)有T1、T2、T3、T4四種。四種。T為為“銅銅”至漢語拼音字首，至漢語拼音字首， 數(shù)字為序號(hào)，順序號(hào)越大，雜質(zhì)含量越高。數(shù)字為序號(hào)，順序號(hào)越大，雜質(zhì)含量越高。 2、銅合金、銅合金 主要合金成份分類主要合金成份分類 黃銅黃銅-銅鋅合金銅鋅合金 青銅青銅-銅錫合金等銅錫合金等( (除了鋅鎳外，加入其他元素的合金除了鋅鎳外，加入其他元素的合金 均稱青銅均稱青銅) ) 白銅白銅-銅銅鎳合金鎳合金 黃銅

11、黃銅 以鋅作主要添加元素的銅合金具有美觀的黃色統(tǒng)稱黃以鋅作主要添加元素的銅合金具有美觀的黃色統(tǒng)稱黃 銅銅 。銅鋅二元合金稱普通黃銅或稱簡(jiǎn)單黃銅。三元以上的。銅鋅二元合金稱普通黃銅或稱簡(jiǎn)單黃銅。三元以上的 黃銅稱特殊黃銅或稱復(fù)雜黃銅。黃銅稱特殊黃銅或稱復(fù)雜黃銅。 H80：金黃銅，美麗的金黃色，可做裝飾品：金黃銅，美麗的金黃色，可做裝飾品 H70：三七黃銅，較好的塑性和冷成型性，彈殼、散熱器：三七黃銅，較好的塑性和冷成型性，彈殼、散熱器 H62：四六黃銅，強(qiáng)度最高，良好的熱塑性、切削加工性，：四六黃銅，強(qiáng)度最高，良好的熱塑性、切削加工性， 應(yīng)用最多，制造彈簧、墊圈等。應(yīng)用最多，制造彈簧、墊圈等。

12、特殊黃銅特殊黃銅 為了改善普通黃銅的性能常添加其他元素如為了改善普通黃銅的性能常添加其他元素如鋁鋁鎳鎳 錳錳錫錫硅硅鉛鉛等。鋁能提高黃銅的強(qiáng)度硬度和耐蝕性等。鋁能提高黃銅的強(qiáng)度硬度和耐蝕性 但使塑性降低適合作海輪冷凝管及其他耐蝕零件。錫能提但使塑性降低適合作海輪冷凝管及其他耐蝕零件。錫能提 高黃銅的強(qiáng)度和對(duì)海水的耐腐性故稱海軍黃銅用作船舶高黃銅的強(qiáng)度和對(duì)海水的耐腐性故稱海軍黃銅用作船舶 熱工設(shè)備和熱工設(shè)備和螺旋槳螺旋槳等。鉛能改善黃銅的切削性能這種易切等。鉛能改善黃銅的切削性能這種易切 削黃銅常用作削黃銅常用作鐘表鐘表零件。黃銅鑄件常用來制作零件。黃銅鑄件常用來制作閥門閥門和管道配和管道配 件等。件等。 船舶常用的消防栓防爆月牙扳手，就是黃銅加鋁鑄船舶常用的消防栓防爆月牙扳手，就是黃銅加鋁鑄 造而成。造而成。 青銅青銅 原指銅錫合金除黃銅白銅以外的銅合金均稱青銅并原指銅錫合金除黃銅白銅以外的銅合金均稱青銅并 常在青銅名字前冠以第一主要添加元素的名。常在青銅名字前冠以第一主要添加元素的名。錫青銅錫青銅的鑄造的鑄造 性能減摩性能好和機(jī)械性能好適合於制造性能減摩性能好和機(jī)械性能好