金屬材料學(xué)PPT

1、：綜合性、應(yīng)用性、經(jīng)驗(yàn)性。：結(jié)合相圖知識，掌握合金化基本理論，了解材料成分設(shè)計(jì)的基本依據(jù)，熟悉生產(chǎn)中常用的材料及其熱處理工藝、組織、性能之間的關(guān)系，根據(jù)零件技術(shù)要求，能正確地選擇材料和制訂工藝。性能要求材料成分零件服役條件處理工藝力學(xué)性能組織結(jié)構(gòu)材料學(xué)主線示意圖第二篇第二篇 有色金屬材料有色金屬材料 鋁合金、鎂合金和鈦合金鋁合金、鎂合金和鈦合金質(zhì)輕又耐蝕，為航空結(jié)構(gòu)質(zhì)輕又耐蝕，為航空結(jié)構(gòu)件之優(yōu)選材料。件之優(yōu)選材料。銅和銅合金銅和銅合金有很好導(dǎo)電和導(dǎo)熱性，為電有很好導(dǎo)電和導(dǎo)熱性，為電氣和儀表元器件之優(yōu)選。氣和儀表元器件之優(yōu)選。 金屬分為金屬分為黑色金屬黑色金屬和和有色金屬有色金屬兩大類，兩大類，

2、黑色金屬包括黑色金屬包括鐵、鉻、錳；工業(yè)中主要是指鋼鐵材料鐵、鉻、錳；工業(yè)中主要是指鋼鐵材料。而黑色金屬以外。而黑色金屬以外的所有金屬則為有色金屬（非鐵金屬材料）。相對于黑色的所有金屬則為有色金屬（非鐵金屬材料）。相對于黑色金屬，有色金屬有許多優(yōu)良的特性，在工業(yè)領(lǐng)域尤其是高金屬，有色金屬有許多優(yōu)良的特性，在工業(yè)領(lǐng)域尤其是高科技領(lǐng)域具有極為重要的地位。科技領(lǐng)域具有極為重要的地位。 例如：鋁、鎂、鈦、鈹?shù)容p金屬具有相對密度小、比強(qiáng)度高等特點(diǎn)，廣泛用于航空航天、汽車、船舶和軍事領(lǐng)域；銀、銅、金（包括鋁）等貴金屬具有優(yōu)良導(dǎo)電導(dǎo)熱和耐蝕性，是電器儀表和通訊領(lǐng)域不可缺少的材料；鎳、鎢、鉬、鉭及其合金是制造

3、高溫零件和電真空元器件的優(yōu)良材料；還有專用于原子能工業(yè)的鈾、鐳、鈹；用 于石油化工領(lǐng)域的鈦、銅、鎳等。 本篇主要介紹目前工程中廣泛應(yīng)用的鋁、鎂、鈦、銅及其合金和相關(guān)材料，了解這些材料的典型性能特點(diǎn)，合金化及熱處理以及材料一般用途等。 第一節(jié)第一節(jié) 鋁合金中的合金元素鋁合金中的合金元素第二節(jié)第二節(jié) 變形鋁合金變形鋁合金第三節(jié)第三節(jié) 鑄造鋁合金鑄造鋁合金1、產(chǎn)量占有色金屬首位；成本低廉產(chǎn)量占有色金屬首位；成本低廉（地殼含量（地殼含量8.2%）；）；2 2、密度低密度低（ 2.632.85g/cm3 ），），比強(qiáng)度高比強(qiáng)度高；3 3、導(dǎo)電，導(dǎo)熱性好導(dǎo)電，導(dǎo)熱性好（純鋁的導(dǎo)電性僅次于（純鋁的導(dǎo)電性僅次

4、于Ag、Cu、Au 而位居第四位，約為純銅導(dǎo)電率的而位居第四位，約為純銅導(dǎo)電率的60）；）；4、耐蝕性好耐蝕性好（Al2O3膜的存在，只有在鹵素離子及堿離子膜的存在，只有在鹵素離子及堿離子 的強(qiáng)烈作用下氧化膜才會遭到破壞）；的強(qiáng)烈作用下氧化膜才會遭到破壞）； 5 5、優(yōu)良的工藝性能優(yōu)良的工藝性能（極好的鑄造性能，良好的可塑性）。（極好的鑄造性能，良好的可塑性）。q 概述概述q 工業(yè)純鋁工業(yè)純鋁 工業(yè)純鋁有銀白色光澤，密度?。üI(yè)純鋁有銀白色光澤，密度?。?.72g/cm32.72g/cm3），熔），熔點(diǎn)低（點(diǎn)低（660660），為非磁性材料。），為非磁性材料。 固態(tài)鋁具有面心立方晶體結(jié)構(gòu)，無同

5、素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。因固態(tài)鋁具有面心立方晶體結(jié)構(gòu)，無同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。因此鋁具有良好的塑性和韌性，在此鋁具有良好的塑性和韌性，在0253之間塑性韌性不之間塑性韌性不降低。降低。 工業(yè)純鋁強(qiáng)度低，室溫下僅為工業(yè)純鋁強(qiáng)度低，室溫下僅為(45(4550)MPa50)MPa，故一般，故一般不宜用作結(jié)構(gòu)材料。工業(yè)純鋁主要用作配制鋁基合金；高不宜用作結(jié)構(gòu)材料。工業(yè)純鋁主要用作配制鋁基合金；高純鋁則主要用于科學(xué)試驗(yàn)，化學(xué)工業(yè)和其他特殊領(lǐng)域。此純鋁則主要用于科學(xué)試驗(yàn)，化學(xué)工業(yè)和其他特殊領(lǐng)域。此外純鋁還可用于制作電線、鋁箱、屏蔽殼體、反射器、包外純鋁還可用于制作電線、鋁箱、屏蔽殼體、反射器、包覆材料及化工容器等。覆材料及化

6、工容器等。 純鋁按其純度分為純鋁按其純度分為高純高純、工業(yè)高純工業(yè)高純和和工業(yè)純工業(yè)純，純度依，純度依次降低。次降低。 為改善鋁的機(jī)械性能，研究發(fā)現(xiàn)向鋁中加入適量的某為改善鋁的機(jī)械性能，研究發(fā)現(xiàn)向鋁中加入適量的某些合金元素，并進(jìn)行冷變形加工或熱處理，可大大提高其些合金元素，并進(jìn)行冷變形加工或熱處理，可大大提高其機(jī)械性能，其強(qiáng)度甚至可以達(dá)到鋼的強(qiáng)度指標(biāo)。機(jī)械性能，其強(qiáng)度甚至可以達(dá)到鋼的強(qiáng)度指標(biāo)。 q 鋁合金的分類及強(qiáng)化鋁合金的分類及強(qiáng)化 目前鋁中主要可能加入的合金元素有目前鋁中主要可能加入的合金元素有Cu、Mg、Si、Mn、Zn和和Li等，它們可單獨(dú)加入，也可配合加入。由此等，它們可單獨(dú)加入，也

7、可配合加入。由此得到多種不同工程應(yīng)用的鋁合金。除上述主加元素外，許得到多種不同工程應(yīng)用的鋁合金。除上述主加元素外，許多多Al合金還常常要加入一些輔助的微量元素，如合金還常常要加入一些輔助的微量元素，如Ni、B、Zr、Cr、Ti、稀土等，進(jìn)一步改善合金的綜合性能。、稀土等，進(jìn)一步改善合金的綜合性能。 無論加入哪種合金元素，各類無論加入哪種合金元素，各類Al合金的相圖一般都具合金的相圖一般都具有如下圖的形式，相圖靠有如下圖的形式，相圖靠Al端都具有共晶相圖特點(diǎn)。端都具有共晶相圖特點(diǎn)。 以相圖上合金元素在以相圖上合金元素在Al中的最大飽和溶解度中的最大飽和溶解度D為界線將為界線將各種各種Al合金分為

8、合金分為變形鋁合金變形鋁合金和和鑄造鋁合金鑄造鋁合金兩大類。兩大類。是指是指成分小于成分小于D D點(diǎn)的合金點(diǎn)的合金可以得到單相固溶體組織，可以得到單相固溶體組織，塑性變形能力好，適合于冷熱加工。塑性變形能力好，適合于冷熱加工。 變形鋁合金變形鋁合金又可分為又可分為熱處理強(qiáng)化熱處理強(qiáng)化和和不可熱處理強(qiáng)化鋁不可熱處理強(qiáng)化鋁合金合金兩種：成分小于兩種：成分小于F點(diǎn)的合金其固溶體成分不隨溫度而點(diǎn)的合金其固溶體成分不隨溫度而變化，故不能用熱處理強(qiáng)化；變化，故不能用熱處理強(qiáng)化； 反之則可以通過時(shí)效處理而反之則可以通過時(shí)效處理而沉淀強(qiáng)化。沉淀強(qiáng)化。 是指是指成分比成分比D點(diǎn)高的合金屬鑄造鋁合金點(diǎn)高的合金屬鑄

9、造鋁合金。這類合金有良。這類合金有良好的鑄造性能，熔液流動性好，收縮性好，抗熱裂性高，好的鑄造性能，熔液流動性好，收縮性好，抗熱裂性高，可直接澆鑄在砂型或金屬型內(nèi)，制成各種形狀復(fù)雜的甚至可直接澆鑄在砂型或金屬型內(nèi)，制成各種形狀復(fù)雜的甚至薄壁的零件或毛坯。薄壁的零件或毛坯。 鋁合金中常加入的主要合金元素鋁合金中常加入的主要合金元素Cu，Mg，Zn，Mn，Si，Li等都與等都與Al形成有限固溶體，有較大的固溶度（見表形成有限固溶體，有較大的固溶度（見表10-1），具有較好的固溶強(qiáng)化效果。），具有較好的固溶強(qiáng)化效果。相圖分析相圖分析： 單純靠固溶作用對單純靠固溶作用對Al合金的強(qiáng)化作用是很有限的，另

10、合金的強(qiáng)化作用是很有限的，另一種更為有效的強(qiáng)化方式是一種更為有效的強(qiáng)化方式是Al合金的合金的固溶（淬火）處理固溶（淬火）處理+時(shí)效熱處理時(shí)效熱處理。 鋁合金中鋁合金中較強(qiáng)的沉淀強(qiáng)化效果的基本條件較強(qiáng)的沉淀強(qiáng)化效果的基本條件： 沉淀強(qiáng)化相是硬度高的質(zhì)點(diǎn)；沉淀強(qiáng)化相是硬度高的質(zhì)點(diǎn)； 加入鋁中的合金元素應(yīng)有較高的極限固溶度，且加入鋁中的合金元素應(yīng)有較高的極限固溶度，且 其隨溫度降低而顯著減??；其隨溫度降低而顯著減小； 淬火后形成的過飽和固溶體在時(shí)效過程中能析出淬火后形成的過飽和固溶體在時(shí)效過程中能析出 均勻，彌散的共格或半共格均勻，彌散的共格或半共格的亞穩(wěn)相，在基體中的亞穩(wěn)相，在基體中 能形成強(qiáng)烈的

11、應(yīng)變場。能形成強(qiáng)烈的應(yīng)變場。 當(dāng)合金元素加入量超過其極限溶解度時(shí)，合當(dāng)合金元素加入量超過其極限溶解度時(shí)，合金固溶處理時(shí)就有一部分第二相不能溶入固溶體，這部分金固溶處理時(shí)就有一部分第二相不能溶入固溶體，這部分第二相稱作第二相稱作過剩相過剩相。 過剩相一般為強(qiáng)硬脆的過剩相一般為強(qiáng)硬脆的金屬間化合物，當(dāng)其數(shù)量一定且分布均勻，對鋁合金有較金屬間化合物，當(dāng)其數(shù)量一定且分布均勻，對鋁合金有較好的強(qiáng)化作用，但會使合金塑性韌性下降；數(shù)量過多還會好的強(qiáng)化作用，但會使合金塑性韌性下降；數(shù)量過多還會脆化合金，其強(qiáng)度也會下降。脆化合金，其強(qiáng)度也會下降。 以鋁硅合金為例（如圖所示），共晶組織以鋁硅合金為例（如圖所示），

12、共晶組織中的硅晶體呈初針狀或片狀，此時(shí)共晶的強(qiáng)度和塑性很低，中的硅晶體呈初針狀或片狀，此時(shí)共晶的強(qiáng)度和塑性很低，若使共晶硅細(xì)化成顆若使共晶硅細(xì)化成顆粒，可以顯著改善組粒，可以顯著改善組織的塑性。通常采用織的塑性。通常采用變質(zhì)處理，加入鈉鹽變質(zhì)處理，加入鈉鹽變質(zhì)劑，使共晶合金變質(zhì)劑，使共晶合金變成變成固溶體和細(xì)小的固溶體和細(xì)小的共晶組成的亞共晶組共晶組成的亞共晶組織，共晶中硅呈細(xì)?？?，共晶中硅呈細(xì)粒狀。狀。 通過向合金中加入微量合金元素，或改變加工工藝及通過向合金中加入微量合金元素，或改變加工工藝及熱處理工藝，使合金基體及沉淀相和過剩相細(xì)化，既提高熱處理工藝，使合金基體及沉淀相和過剩相細(xì)化，既提

13、高合金的強(qiáng)度，還會改善合金的塑性和韌性。合金的強(qiáng)度，還會改善合金的塑性和韌性。 如：如：變形鋁合金的形變形鋁合金的形變再結(jié)晶退火變再結(jié)晶退火，鑄造鋁合，鑄造鋁合金通過改變鑄造工藝（如金通過改變鑄造工藝（如變質(zhì)處理變質(zhì)處理）及）及加入微量元加入微量元素（如素（如0.10.10.3%Ti0.3%Ti）的方的方法法（分析鋁鈦相圖）（分析鋁鈦相圖）都可都可以達(dá)到細(xì)化組織的目的。以達(dá)到細(xì)化組織的目的。 對合金進(jìn)行冷塑性變形，利用金屬的加工硬化提高合對合金進(jìn)行冷塑性變形，利用金屬的加工硬化提高合金強(qiáng)度。這是不能熱處理強(qiáng)化鋁合金的主要強(qiáng)化方法。金強(qiáng)度。這是不能熱處理強(qiáng)化鋁合金的主要強(qiáng)化方法。 沉淀強(qiáng)化相的脫

14、溶過程沉淀強(qiáng)化相的脫溶過程 淬火淬火是指是指將合金通過加熱到固溶體溶解度曲將合金通過加熱到固溶體溶解度曲線以上溫度保溫，然后以大于臨界冷卻速度急速冷卻，從線以上溫度保溫，然后以大于臨界冷卻速度急速冷卻，從而得到過飽和固溶體的熱處理方法。而得到過飽和固溶體的熱處理方法。 時(shí)效時(shí)效是指將淬火狀是指將淬火狀態(tài)的合金在一定溫度下保持適當(dāng)時(shí)間，使淬火得到的過飽態(tài)的合金在一定溫度下保持適當(dāng)時(shí)間，使淬火得到的過飽和固溶體發(fā)生分解，從而大大提高合金的強(qiáng)度。和固溶體發(fā)生分解，從而大大提高合金的強(qiáng)度。 鋁合金重要的綜合熱處理方式，提高鋁合金強(qiáng)度的重鋁合金重要的綜合熱處理方式，提高鋁合金強(qiáng)度的重要手段。要手段。 對

15、鋁合金及大多數(shù)有色金屬合金而言：經(jīng)過淬火，不對鋁合金及大多數(shù)有色金屬合金而言：經(jīng)過淬火，不同合金的性能變化也大不相同。可能有四種情況：同合金的性能變化也大不相同?？赡苡兴姆N情況：，或或；，或或；，或或；，或或基本無基本無變化變化。 通常，變形鋁合金在保持高塑性的情況下強(qiáng)度提高，通常，變形鋁合金在保持高塑性的情況下強(qiáng)度提高，其塑性可能與退火狀態(tài)相差無幾。鑄造鋁合金淬火后強(qiáng)度其塑性可能與退火狀態(tài)相差無幾。鑄造鋁合金淬火后強(qiáng)度和塑性通常都有所提高。和塑性通常都有所提高。合 金b（MN/m2）（）退火態(tài)或鑄態(tài)淬火態(tài)退火態(tài)或鑄態(tài)淬火態(tài)LY12200（退火）30025（退火）23ZL301150（鑄態(tài)）3

16、001（鑄態(tài)）12ZL101160（鑄態(tài)）2002（鑄態(tài)）6表表81 淬火前后不同合金的機(jī)械性能淬火前后不同合金的機(jī)械性能 固溶強(qiáng)化與第二相（或稱過剩相，表示與固溶體平衡固溶強(qiáng)化與第二相（或稱過剩相，表示與固溶體平衡的其他相）強(qiáng)化之間的差異造成的。的其他相）強(qiáng)化之間的差異造成的。 （注：淬火加熱時(shí)，第二相會出現(xiàn)溶解）（注：淬火加熱時(shí)，第二相會出現(xiàn)溶解） 若若淬火前第二相的強(qiáng)化效果淬火前第二相的強(qiáng)化效果 淬火后固溶強(qiáng)化的效果，淬火后固溶強(qiáng)化的效果，則則淬火后合金的強(qiáng)度淬火后合金的強(qiáng)度； 若若淬火前第二相的強(qiáng)化效果淬火前第二相的強(qiáng)化效果 淬火后固溶強(qiáng)化的效淬火后固溶強(qiáng)化的效果果，則則淬火后合金的強(qiáng)

17、度淬火后合金的強(qiáng)度。 大多數(shù)鋁合金，淬火后強(qiáng)度有所提高，但幅度不大；要大多數(shù)鋁合金，淬火后強(qiáng)度有所提高，但幅度不大；要想大大提高合金的強(qiáng)度，必須在淬火后進(jìn)行時(shí)效處理。想大大提高合金的強(qiáng)度，必須在淬火后進(jìn)行時(shí)效處理。 在不改變材料形狀的情況下獲得較優(yōu)異的綜合性能。在不改變材料形狀的情況下獲得較優(yōu)異的綜合性能。 脫溶（或沉淀）脫溶（或沉淀）是指：從過飽和固溶體中析是指：從過飽和固溶體中析出一個(gè)成分不同的新相或溶質(zhì)原子富集的亞穩(wěn)區(qū)過渡相的出一個(gè)成分不同的新相或溶質(zhì)原子富集的亞穩(wěn)區(qū)過渡相的過程，屬于固態(tài)相變的范疇。過程，屬于固態(tài)相變的范疇。 若脫溶過程能夠進(jìn)行，則必有若脫溶過程能夠進(jìn)行，則必有G G0

18、 0（其中（其中G G表示表示新相和母相的自由能差）。新相和母相的自由能差）。 脫溶過程（以及其他固態(tài)相變）中，相變的阻力除了界脫溶過程（以及其他固態(tài)相變）中，相變的阻力除了界面能外，還包括彈性應(yīng)變能。界面能和應(yīng)變能的大小，不面能外，還包括彈性應(yīng)變能。界面能和應(yīng)變能的大小，不但影響新相的形核方式，而且影響新相的形狀。但影響新相的形核方式，而且影響新相的形狀。 表表82 界面狀態(tài)、界面能（或應(yīng)變能）和新相形狀的關(guān)系界面狀態(tài)、界面能（或應(yīng)變能）和新相形狀的關(guān)系 注：注：1）共格界面不可能完全共格，只有在產(chǎn)生高的共格界面不可能完全共格，只有在產(chǎn)生高的彈性應(yīng)變的前提下，才形成共格界面。彈性應(yīng)變的前提下

19、，才形成共格界面。 2）非共格界面兩非共格界面兩側(cè)原子無法一一匹配，界面能大，晶格不發(fā)生彈性變形。側(cè)原子無法一一匹配，界面能大，晶格不發(fā)生彈性變形。 凡是有固溶度變化的相圖，從單相區(qū)進(jìn)行兩相區(qū)時(shí)都會凡是有固溶度變化的相圖，從單相區(qū)進(jìn)行兩相區(qū)時(shí)都會發(fā)生脫溶沉淀。發(fā)生脫溶沉淀。 現(xiàn)以現(xiàn)以AlCu合金為例說明脫溶轉(zhuǎn)變的過程合金為例說明脫溶轉(zhuǎn)變的過程：從從AlCu合金相圖可知，該合金室溫組織由合金相圖可知，該合金室溫組織由固溶體和固溶體和相（相（CuAl2）構(gòu)成，加熱到構(gòu)成，加熱到550保溫，使保溫，使溶入溶入，得單相，得單相固溶體，如固溶體，如果淬火快冷，便得到過飽和果淬火快冷，便得到過飽和固溶體，

20、然后再加熱到固溶體，然后再加熱到130保溫進(jìn)行時(shí)效處理，隨時(shí)間的延長，將發(fā)生下列析出過程保溫進(jìn)行時(shí)效處理，隨時(shí)間的延長，將發(fā)生下列析出過程（析出序列）：（析出序列）： GP區(qū)區(qū) / / 其中其中GP區(qū)、區(qū)、/、/為亞穩(wěn)定相。為亞穩(wěn)定相。 G.PG.P區(qū)的發(fā)現(xiàn)區(qū)的發(fā)現(xiàn)： 19381938年，年，A.GuinierA.Guinier和和G.D.PrestorG.D.Prestor用用X X射射線結(jié)構(gòu)分析方法各自獨(dú)立發(fā)現(xiàn)，線結(jié)構(gòu)分析方法各自獨(dú)立發(fā)現(xiàn)，AlAlCuCu合金單晶體自然時(shí)合金單晶體自然時(shí)效時(shí)在基體的效時(shí)在基體的100100面上偏聚了一些銅原子，構(gòu)成了富銅面上偏聚了一些銅原子，構(gòu)成了富銅的碟

21、狀薄片（約含銅的碟狀薄片（約含銅9090），其厚度為），其厚度為0.30.30.6nm0.6nm，直徑，直徑為為0.40.40.8nm0.8nm。 為紀(jì)念這兩位發(fā)現(xiàn)者，將這種兩維原子偏聚區(qū)命名為紀(jì)念這兩位發(fā)現(xiàn)者，將這種兩維原子偏聚區(qū)命名為為G.PG.P區(qū)?，F(xiàn)在人們把其他合金中的偏聚區(qū)也成為區(qū)?，F(xiàn)在人們把其他合金中的偏聚區(qū)也成為G.PG.P區(qū)。區(qū)。G.P區(qū)的形狀與尺寸區(qū)的形狀與尺寸 ： 在電子顯微鏡下觀察呈圓盤狀，直在電子顯微鏡下觀察呈圓盤狀，直徑約為徑約為8nm，厚度約為，厚度約為0.30.6nm。G.P區(qū)形成的原因區(qū)形成的原因：G.P區(qū)的形核是均勻分布的，其形核率區(qū)的形核是均勻分布的，其形核

22、率與晶體中非均勻分布的位錯(cuò)無關(guān)，而強(qiáng)烈依賴于淬火所保與晶體中非均勻分布的位錯(cuò)無關(guān)，而強(qiáng)烈依賴于淬火所保留下來的空位濃度（因?yàn)榭瘴荒軒椭苜|(zhì)原子遷移）。留下來的空位濃度（因?yàn)榭瘴荒軒椭苜|(zhì)原子遷移）。例如：。例如：固溶溫度越高，冷卻速度越快，則淬火后固溶體保留的空固溶溫度越高，冷卻速度越快，則淬火后固溶體保留的空位就越多，有利于增加位就越多，有利于增加G.P區(qū)的數(shù)量并使其尺寸減小。區(qū)的數(shù)量并使其尺寸減小。G.P區(qū)的晶體結(jié)構(gòu)與界面區(qū)的晶體結(jié)構(gòu)與界面：Wcu為為0.90時(shí)，是溶質(zhì)原子富集時(shí)，是溶質(zhì)原子富集區(qū)，它在母相的區(qū)，它在母相的100晶面上形成，點(diǎn)陣與基體晶面上形成，點(diǎn)陣與基體相相同相相同（fc

23、c）并與）并與相完全共格。相完全共格。過渡相的形狀與尺寸過渡相的形狀與尺寸： Al-Cu合金中有合金中有和和兩種過渡兩種過渡相。相。呈圓片狀或碟形，直徑為呈圓片狀或碟形，直徑為30nm，厚度為，厚度為2nm。而。而是光學(xué)顯微鏡下觀察到的第一個(gè)脫溶產(chǎn)物，也呈圓片是光學(xué)顯微鏡下觀察到的第一個(gè)脫溶產(chǎn)物，也呈圓片狀或碟形，尺寸為狀或碟形，尺寸為100nm數(shù)量級。數(shù)量級。 過渡相的晶體結(jié)構(gòu)與界面過渡相的晶體結(jié)構(gòu)與界面： 過渡相往往與基體共格或部過渡相往往與基體共格或部分共格，且有一定的結(jié)晶學(xué)位向關(guān)系。由于過渡相與基體分共格，且有一定的結(jié)晶學(xué)位向關(guān)系。由于過渡相與基體之間的結(jié)構(gòu)存在差異，因而其形核功較大。

24、為了降低應(yīng)變之間的結(jié)構(gòu)存在差異，因而其形核功較大。為了降低應(yīng)變能和界面能，過渡相往往會在位錯(cuò)，小角晶界、層錯(cuò)以及能和界面能，過渡相往往會在位錯(cuò)，小角晶界、層錯(cuò)以及空位團(tuán)等處不均勻形核?？瘴粓F(tuán)等處不均勻形核。此外，過渡相還可能在此外，過渡相還可能在G.PG.P區(qū)中形核。區(qū)中形核。 相為正方點(diǎn)陣相為正方點(diǎn)陣：a ab b0.404nm0.404nm，c c0.768nm0.768nm，相基本是均勻形核，分布均勻且與基體完全共格，相基本是均勻形核，分布均勻且與基體完全共格，它與基體的位向關(guān)系為它與基體的位向關(guān)系為100100/100/100基體基體。與。與G.PG.P區(qū)相區(qū)相比，在比，在相周圍會產(chǎn)生

25、更大的共格應(yīng)變，故其強(qiáng)化效相周圍會產(chǎn)生更大的共格應(yīng)變，故其強(qiáng)化效果也比果也比G.PG.P區(qū)大。區(qū)大。 相為正方點(diǎn)陣相為正方點(diǎn)陣：a ab b0.404nm0.404nm，c c0.58nm0.58nm，它，它與基體部分共格，與基體的位向關(guān)系為與基體部分共格，與基體的位向關(guān)系為100100/100/100基基體體。相的具體成分為相的具體成分為CuCu2 2AlAl3 . 63 . 6，很接近平衡相，很接近平衡相（CuAlCuAl2 2）。）。 也是正方點(diǎn)陣：也是正方點(diǎn)陣：ab0.606nm，c0.487nm，一般，一般與基體不共格，但亦存在一定的結(jié)晶學(xué)位向關(guān)系，其界面與基體不共格，但亦存在一定的

26、結(jié)晶學(xué)位向關(guān)系，其界面能高，形核功也高。為減小形核功，往往在晶界處形核，能高，形核功也高。為減小形核功，往往在晶界處形核，所以平衡相形核是不均勻的。所以平衡相形核是不均勻的。 課堂提問：課堂提問：實(shí)驗(yàn)研究指出，不少合金時(shí)效時(shí)，往往先析出實(shí)驗(yàn)研究指出，不少合金時(shí)效時(shí)，往往先析出亞穩(wěn)定的過渡相，而不直接析出平衡相這是為什么？亞穩(wěn)定的過渡相，而不直接析出平衡相這是為什么？提示：提示：從能量與相的穩(wěn)定性方面考慮。從能量與相的穩(wěn)定性方面考慮。解解 答：答： 這是因?yàn)槠胶庀嗯c基體相之間往往是非共格界面，這是因?yàn)槠胶庀嗯c基體相之間往往是非共格界面，而而過渡相和基體相之間是共格或半共格過渡相和基體相之間是共格

27、或半共格。由于共格相界的由于共格相界的界面能最低，且相變初期界面能是抑制相變的主要因素，界面能最低，且相變初期界面能是抑制相變的主要因素，所以形核功小所以形核功小，這就意味著時(shí)效過程中容易先析出過渡相，這就意味著時(shí)效過程中容易先析出過渡相，只有在一定的條件下才由亞穩(wěn)定的過渡相轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的平只有在一定的條件下才由亞穩(wěn)定的過渡相轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的平衡相。另外，衡相。另外，過渡相在成分上更接近于基體相，形核時(shí)所過渡相在成分上更接近于基體相，形核時(shí)所需的成分起伏小需的成分起伏小，這也是過渡相容易形成的原因之一。，這也是過渡相容易形成的原因之一。當(dāng)當(dāng)時(shí)效溫度為時(shí)效溫度為t1時(shí)，時(shí)，C3、C2和和C1三種成分的

28、合金分別處于三種成分的合金分別處于G.P區(qū)穩(wěn)定區(qū)、過渡相穩(wěn)定區(qū)以及平衡相穩(wěn)定區(qū)。也就是，區(qū)穩(wěn)定區(qū)、過渡相穩(wěn)定區(qū)以及平衡相穩(wěn)定區(qū)。也就是，說，在說，在t1溫度下時(shí)效，溫度下時(shí)效，C3合金可能析出合金可能析出G.P區(qū)、過渡相和平衡相；區(qū)、過渡相和平衡相；C2合金可能析出過渡合金可能析出過渡相和平衡相；相和平衡相；C1合金合金只能析出平衡相。只能析出平衡相。 二二 元元 亞亞 穩(wěn)穩(wěn) 相相 圖圖結(jié)論：結(jié)論： 同一時(shí)效溫度下，溶質(zhì)濃度高的合金容易析出同一時(shí)效溫度下，溶質(zhì)濃度高的合金容易析出G.PG.P區(qū)和過渡相。區(qū)和過渡相。 二二 元元 亞亞 穩(wěn)穩(wěn) 相相 圖圖時(shí)，時(shí)，t1溫度下，三種結(jié)溫度下，三種結(jié)構(gòu)的

29、脫溶產(chǎn)物均可析出；構(gòu)的脫溶產(chǎn)物均可析出；t2溫度下，只能析出過溫度下，只能析出過渡相和平衡相；渡相和平衡相；t3溫度溫度下，只能析出平衡相。下，只能析出平衡相。結(jié)論：結(jié)論：同一成分的合金，同一成分的合金，時(shí)效溫度越高，越容易時(shí)效溫度越高，越容易析出平衡相。析出平衡相。 如圖所示，將如圖所示，將C3合金分別在合金分別在t1、t2和和t3三種溫度時(shí)效三種溫度時(shí)效 同一成分的合金在一定的合金下時(shí)效時(shí)，由于多晶體同一成分的合金在一定的合金下時(shí)效時(shí)，由于多晶體各部位的晶體完善程度和能量水平不同，故在同一時(shí)期不各部位的晶體完善程度和能量水平不同，故在同一時(shí)期不同晶體部位可能出現(xiàn)不同的脫溶產(chǎn)物。例如，在晶內(nèi)

30、廣泛同晶體部位可能出現(xiàn)不同的脫溶產(chǎn)物。例如，在晶內(nèi)廣泛出現(xiàn)出現(xiàn)G.PG.P區(qū)和過渡相的同時(shí)，晶界等處可能出現(xiàn)平衡相。區(qū)和過渡相的同時(shí)，晶界等處可能出現(xiàn)平衡相。 如圖所示：在如圖所示：在130130時(shí)效時(shí)，隨著時(shí)效時(shí)間的延長，不時(shí)效時(shí)，隨著時(shí)效時(shí)間的延長，不同脫溶時(shí)期的產(chǎn)物與硬度的對應(yīng)關(guān)系。開始時(shí)，同脫溶時(shí)期的產(chǎn)物與硬度的對應(yīng)關(guān)系。開始時(shí)， G.P.G.P.區(qū)形區(qū)形成后硬度上升，然后達(dá)到穩(wěn)定。成后硬度上升，然后達(dá)到穩(wěn)定。 長時(shí)間時(shí)效后，長時(shí)間時(shí)效后，G.P.G.P.區(qū)溶解，區(qū)溶解，/相形成使硬度有重新上相形成使硬度有重新上升。當(dāng)升。當(dāng)/相溶解而形成相溶解而形成/ /相時(shí)，硬度開始下降，出現(xiàn)過時(shí)相

31、時(shí)，硬度開始下降，出現(xiàn)過時(shí)效。效。鋁銅合金鋁銅合金130時(shí)效時(shí)的硬度與時(shí)間的關(guān)系時(shí)效時(shí)的硬度與時(shí)間的關(guān)系實(shí)例：實(shí)例：首先低溫時(shí)效獲得彌散的首先低溫時(shí)效獲得彌散的G.P.G.P.區(qū)；然后高溫時(shí)效，過區(qū)；然后高溫時(shí)效，過渡相將以彌散的渡相將以彌散的G.P.G.P.區(qū)內(nèi)非均勻形核。這樣，更容易得到區(qū)內(nèi)非均勻形核。這樣，更容易得到彌散程度極佳的時(shí)效相組織分布。彌散程度極佳的時(shí)效相組織分布。 鋁合金的時(shí)效強(qiáng)化與淬火后的時(shí)效溫度密切有關(guān)。鋁合金的時(shí)效強(qiáng)化與淬火后的時(shí)效溫度密切有關(guān)。 1 1）時(shí)效溫度高：）時(shí)效溫度高：脫溶沉淀過程加快，合金達(dá)到最高強(qiáng)度所脫溶沉淀過程加快，合金達(dá)到最高強(qiáng)度所 需的時(shí)效時(shí)間縮短

32、，但過高時(shí)最高強(qiáng)度值會降低，強(qiáng)化需的時(shí)效時(shí)間縮短，但過高時(shí)最高強(qiáng)度值會降低，強(qiáng)化 效果不佳；效果不佳； 2 2）時(shí)效溫度過低：）時(shí)效溫度過低：如當(dāng)如當(dāng)Al-CuAl-Cu合金時(shí)效溫度低于室溫時(shí)，合金時(shí)效溫度低于室溫時(shí)，原子擴(kuò)散困難，時(shí)效過程極慢，效率低。原子擴(kuò)散困難，時(shí)效過程極慢，效率低。 時(shí)效在室溫下自然進(jìn)行，稱為時(shí)效在室溫下自然進(jìn)行，稱為自然時(shí)效自然時(shí)效； 時(shí)效加熱至一定溫度下進(jìn)行，稱時(shí)效加熱至一定溫度下進(jìn)行，稱人工時(shí)效人工時(shí)效。 1） -CuAl2 相相2） -MgZn2 相相 左圖表示左圖表示Al-MgZn2系系合金合金G.P.區(qū)和區(qū)和相介穩(wěn)溶解相介穩(wěn)溶解度曲線度曲線3） 相（相（Mg

33、2Si）4） 相（相（AlLi） 在上述幾種主要合金元素中，在上述幾種主要合金元素中，CuCu的沉淀強(qiáng)化效果最好，的沉淀強(qiáng)化效果最好，其他元素比較一般。其他元素比較一般。 因此，為了獲得好的性能，一般二元鋁合金常加入第因此，為了獲得好的性能，一般二元鋁合金常加入第三或第四合金組元，構(gòu)成了三元以上的多元合金系列。三或第四合金組元，構(gòu)成了三元以上的多元合金系列。 如如AlAl2 2MgMg3 3ZnZn3 3相的強(qiáng)化。相的強(qiáng)化。 按照性能和使用特點(diǎn)不同，變形鋁合金可分為按照性能和使用特點(diǎn)不同，變形鋁合金可分為防銹防銹鋁、硬鋁、超硬鋁和鍛鋁鋁、硬鋁、超硬鋁和鍛鋁四大類四大類。除防銹鋁外，變形鋁合。除

34、防銹鋁外，變形鋁合金都是可熱處理強(qiáng)化的鋁合金。金都是可熱處理強(qiáng)化的鋁合金。q 變形鋁合金的分類：變形鋁合金的分類： 根據(jù)國標(biāo)根據(jù)國標(biāo)GB3190-82GB3190-82，變形鋁合金的牌號采用漢語拼，變形鋁合金的牌號采用漢語拼音字母加順序號表示，如防銹鋁為音字母加順序號表示，如防銹鋁為LFLF，后跟順序號（如，后跟順序號（如LF2LF2等）；而硬鋁，超硬鋁和鍛鋁則分列表示為等）；而硬鋁，超硬鋁和鍛鋁則分列表示為LYLY、LCLC和和LDLD，后跟順序號，如，后跟順序號，如LY12LY12、LC4LC4和和LD5LD5等。等。q 防銹鋁合金：防銹鋁合金： 該類合金主要是該類合金主要是Al-MgAl

35、-Mg系系和和Al-MnAl-Mn系系兩種，大多為單相兩種，大多為單相合金，不可熱處理強(qiáng)化。合金，不可熱處理強(qiáng)化。 抗蝕性，焊接和塑性好，并有良好的低溫性能?？刮g性，焊接和塑性好，并有良好的低溫性能。 Mn Mn在在AlAl中的最大溶解度僅為中的最大溶解度僅為1.821.82，形成的，形成的MnAlMnAl6 6沉沉淀相的強(qiáng)化效果不大；但其彌散分布可細(xì)化晶粒。淀相的強(qiáng)化效果不大；但其彌散分布可細(xì)化晶粒。 Al-Mn Al-Mn合金典型的顯微組織是含合金典型的顯微組織是含MnMn的的固溶體和彌散固溶體和彌散分布的分布的MnAlMnAl6 6質(zhì)點(diǎn)，有較高的強(qiáng)度和優(yōu)良的塑性。質(zhì)點(diǎn)，有較高的強(qiáng)度和優(yōu)良

36、的塑性。 MnAl MnAl6 6相與基體的電極電位相近，故產(chǎn)生的腐蝕電流相與基體的電極電位相近，故產(chǎn)生的腐蝕電流較小。另外較小。另外MnMn還可與有害雜質(zhì)還可與有害雜質(zhì)FeFe形成（形成（MnMn，F(xiàn)eFe）AlAl6 6相，相，避免避免FeAlFeAl3 3相的腐蝕作用。相的腐蝕作用。 Mg Mg在在AlAl中的固溶強(qiáng)化顯著，其強(qiáng)度高于中的固溶強(qiáng)化顯著，其強(qiáng)度高于Al-MnAl-Mn合金。合金。 W(Mg W(Mg）5 5時(shí)：時(shí)：獲得單相合金，熱處理后組織成分均勻，獲得單相合金，熱處理后組織成分均勻，耐蝕性能良好。耐蝕性能良好。 W(Mg W(Mg）5 5時(shí)：時(shí)：晶界上連續(xù)析出晶界上連續(xù)析

37、出MgMg5 5AlAl8 8相，有晶界腐蝕相，有晶界腐蝕和應(yīng)力腐蝕的傾向。和應(yīng)力腐蝕的傾向。（可在退火前施加（可在退火前施加2 2的變形，促進(jìn)的變形，促進(jìn)退火時(shí)退火時(shí)MgMg5 5AlAl8 8相以顆粒狀在晶界析出，減輕腐蝕傾向）相以顆粒狀在晶界析出，減輕腐蝕傾向）SiSi：改善合金的流動性，減少焊接裂紋傾向。改善合金的流動性，減少焊接裂紋傾向。MnMn：增加固溶強(qiáng)化，改善耐蝕性。增加固溶強(qiáng)化，改善耐蝕性。V V或或TiTi：細(xì)化晶粒，提高強(qiáng)度和塑性。細(xì)化晶粒，提高強(qiáng)度和塑性。稀土元素：稀土元素：減小偏析，改善流動性，減少疏松，顯著提高減小偏析，改善流動性，減少疏松，顯著提高熱塑性。熱塑性。

38、FeFe、CuCu和和ZnZn等：等：對耐蝕性和工藝性能不利，需嚴(yán)格控制。對耐蝕性和工藝性能不利，需嚴(yán)格控制。 主要是指主要是指Al-Cu-MgAl-Cu-Mg系合金，其可時(shí)效形成系合金，其可時(shí)效形成CuAlCuAl2 2及及CuMgAlCuMgAl2 2強(qiáng)化相而強(qiáng)化相而強(qiáng)化合金，比強(qiáng)強(qiáng)化合金，比強(qiáng)度與鋼接近。度與鋼接近。相：相： CuAlCuAl2 2S S相：相： CuMgAlCuMgAl2 2T T相：相：AlAl6 6CuMgCuMg4 4相：相：MgMg5 5AlAl6 6 q 硬鋁合金：硬鋁合金： 硬鋁中添加硬鋁中添加MnMn的作用：的作用： 中和中和FeFe的有害作用，改善耐蝕性

39、。同時(shí)，起到固溶強(qiáng)的有害作用，改善耐蝕性。同時(shí)，起到固溶強(qiáng)化和抑制再結(jié)晶的效果。化和抑制再結(jié)晶的效果。 但但W W（MnMn）1 1，會產(chǎn)生粗大脆性相（，會產(chǎn)生粗大脆性相（MnMn，F(xiàn)eFe）AlAl6 6，降低合金塑性。降低合金塑性。 L Y 1 2 L Y 1 2 是 強(qiáng) 度 最 高 的 硬 鋁 ，是 強(qiáng) 度 最 高 的 硬 鋁 ， W ( C u ) 4 . 3W ( C u ) 4 . 3 ， ， W(Mg)1.4W(Mg)1.4， W(Mn)0.6W(Mn)0.6， W(FeW(Fe，Si)Si)0.50.5，主，主要用于制作飛機(jī)蒙皮、翼肋等。要用于制作飛機(jī)蒙皮、翼肋等。 LY12L

40、Y12熱處理制度：熱處理制度： 共晶溫度為507150以上工作的耐熱材料 LY11 LY11是中強(qiáng)硬鋁，是中強(qiáng)硬鋁，CuCu含量于含量于LY12LY12相當(dāng)，而相當(dāng)，而MgMg含量較低，含量較低，W(Mg)0.6W(Mg)0.6，塑性好，可生產(chǎn)鍛件。，塑性好，可生產(chǎn)鍛件。 熱處理采用自然時(shí)效。熱處理采用自然時(shí)效。 LY11LY11 超硬鋁是在超硬鋁是在Al-Zn-MgAl-Zn-Mg系合金基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。由于系合金基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。由于-MgZn-MgZn2 2、T-AlT-Al2 2MgMg3 3ZnZn3 3兩種沉淀強(qiáng)化相在兩種沉淀強(qiáng)化相在固溶體中有較固溶體中有較大的溶解度，因此固溶強(qiáng)化

41、效果十分顯著。大的溶解度，因此固溶強(qiáng)化效果十分顯著。 當(dāng)當(dāng)W(Zn+Mg)=9%W(Zn+Mg)=9%時(shí)，強(qiáng)度最高；超過這一值后，因在時(shí)，強(qiáng)度最高；超過這一值后，因在晶界析出呈網(wǎng)狀分布的脆性相而使合金脆化。晶界析出呈網(wǎng)狀分布的脆性相而使合金脆化。q 超硬鋁合金：超硬鋁合金： 主加元素主加元素MgMg、ZnZn的作用：的作用： 改善應(yīng)力腐蝕傾向，提高強(qiáng)度和塑性。改善應(yīng)力腐蝕傾向，提高強(qiáng)度和塑性。 這是因?yàn)檫@是因?yàn)镃uCu除了加強(qiáng)固溶強(qiáng)化外，還出現(xiàn)除了加強(qiáng)固溶強(qiáng)化外，還出現(xiàn)S-CuMgAlS-CuMgAl2 2沉淀強(qiáng)化相。另外，沉淀強(qiáng)化相。另外，CuCu還提高沉淀相彌散度，消除晶界網(wǎng)還提高沉淀相彌

42、散度，消除晶界網(wǎng)狀脆性相，改善晶界腐蝕傾向。狀脆性相，改善晶界腐蝕傾向。 主加元素主加元素CuCu的作用：的作用：CrCr或或TiTi：形成彌散的金屬間化合物形成彌散的金屬間化合物AlAl2 2MgMg2 2CrCr、AlAl3 3TiTi，顯著，顯著提高合金的再結(jié)晶溫度，阻止晶粒長大。提高合金的再結(jié)晶溫度，阻止晶粒長大。MnMn：增加固溶強(qiáng)化，改善耐應(yīng)力腐蝕性。增加固溶強(qiáng)化，改善耐應(yīng)力腐蝕性。 主要指主要指Al-Mg-SiAl-Mg-Si系合金，如系合金，如LD5LD5、LD8LD8等。其強(qiáng)化相是等。其強(qiáng)化相是MgMg2 2SiSi相，當(dāng)相，當(dāng)W(Mg)/W(Si)=1.73W(Mg)/W(

43、Si)=1.73時(shí)，強(qiáng)度最高。時(shí)，強(qiáng)度最高。q 煅鋁：煅鋁： Al-Mg-SiAl-Mg-Si系合金淬火后在室溫停放一段時(shí)間再系合金淬火后在室溫停放一段時(shí)間再人工時(shí)效，合金的沉淀強(qiáng)化效應(yīng)將降低。人工時(shí)效，合金的沉淀強(qiáng)化效應(yīng)將降低。 SiSi比比MgMg的固溶度小，先于的固溶度小，先于MgMg發(fā)生偏聚；當(dāng)再進(jìn)發(fā)生偏聚；當(dāng)再進(jìn)行人工時(shí)效時(shí)，那些小于臨界尺寸的行人工時(shí)效時(shí)，那些小于臨界尺寸的SiSi的的G.P.G.P.區(qū)將重溶，區(qū)將重溶，導(dǎo)致形成介穩(wěn)的導(dǎo)致形成介穩(wěn)的/相的有效核心數(shù)減少，從而生成粗大相的有效核心數(shù)減少，從而生成粗大的的/相。相。 停放效應(yīng)：停放效應(yīng)： 通過添加通過添加CuCu、MnM

44、n等元素，產(chǎn)生多種沉淀強(qiáng)化相等元素，產(chǎn)生多種沉淀強(qiáng)化相減少停放效應(yīng)。減少停放效應(yīng)。 近年還開發(fā)了新型的近年還開發(fā)了新型的Al-Li合金，由于合金，由于Li的加入使的加入使Al合金密度降低合金密度降低(1020)%，而，而Li對鋁的固溶和時(shí)效強(qiáng)化效對鋁的固溶和時(shí)效強(qiáng)化效果十分明顯。該類合金綜合力學(xué)性能和耐熱性好，耐蝕性果十分明顯。該類合金綜合力學(xué)性能和耐熱性好，耐蝕性較高，已達(dá)到部分取代硬鋁和超硬鋁的水平，使合金的比較高，已達(dá)到部分取代硬鋁和超硬鋁的水平，使合金的比剛度比強(qiáng)度大大提高，是航空航天等工業(yè)的新型的結(jié)構(gòu)材剛度比強(qiáng)度大大提高，是航空航天等工業(yè)的新型的結(jié)構(gòu)材料，應(yīng)用中具有極大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義

45、，并且已經(jīng)在飛機(jī)和料，應(yīng)用中具有極大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義，并且已經(jīng)在飛機(jī)和航天器中有部分應(yīng)用。航天器中有部分應(yīng)用。q AlLi AlLi系合金：系合金： q 快速凝固鋁合金：快速凝固鋁合金： 快速凝固技術(shù)（霧化燒結(jié)）：快速凝固技術(shù)（霧化燒結(jié)）： 快速凝固技術(shù)（熔融離心）：快速凝固技術(shù)（熔融離心）：熔融離心法制備金屬箔或薄帶示意圖熔融離心法制備金屬箔或薄帶示意圖 快速凝固屬于粉末冶金技術(shù)范疇，它將金屬以超高速快速凝固屬于粉末冶金技術(shù)范疇，它將金屬以超高速10104 4K/sK/s冷卻速度冷卻凝固，可使合金獲得如下組織特性：冷卻速度冷卻凝固，可使合金獲得如下組織特性： 細(xì)化晶粒和第二相質(zhì)點(diǎn)，減少偏析；細(xì)

46、化晶粒和第二相質(zhì)點(diǎn)，減少偏析；擴(kuò)大溶解度限；擴(kuò)大溶解度限； 3 3、 形成非平衡晶體或準(zhǔn)晶中間相；形成非平衡晶體或準(zhǔn)晶中間相； 4 4、 形成金屬玻璃。形成金屬玻璃。q 燒結(jié)鋁：燒結(jié)鋁： 鋁粉中鋁粉中AlAl2 2O O3 3粒子的來源與分布：粒子的來源與分布：1 1、原料鋁粉中有、原料鋁粉中有AlAl2 2O O3 3粒子殘留含量；粒子殘留含量；2 2、球磨工藝使、球磨工藝使AlAl2 2O O3 3粒子在鋁粉中均勻分布；粒子在鋁粉中均勻分布；3 3、可將超聲波振動等工藝直接將、可將超聲波振動等工藝直接將AlAl2 2O O3 3粒子加入熔融鋁。粒子加入熔融鋁。 鋁粉制品的制備工藝鋁粉制品的

47、制備工藝 燒結(jié)鋁的性能特點(diǎn)：燒結(jié)鋁的性能特點(diǎn)： 燒結(jié)鋁的性能取決于燒結(jié)鋁的性能取決于AlAl2 2O O3 3粒子的含量和組織分布。粒子的含量和組織分布。 AlAl2 2O O3 3粒子的含量越高，則強(qiáng)度越大、塑性越小。粒子的含量越高，則強(qiáng)度越大、塑性越小。 通過工藝控制，燒結(jié)鋁中的通過工藝控制，燒結(jié)鋁中的AlAl2 2O O3 3以細(xì)小彌散的顆粒存以細(xì)小彌散的顆粒存在，它們能與位錯(cuò)和空位相互作用，阻止晶粒長大。在，它們能與位錯(cuò)和空位相互作用，阻止晶粒長大。 鑄造鋁合金一般含較多的合金元素（總量為鑄造鋁合金一般含較多的合金元素（總量為825%），成分接近共晶點(diǎn)，具有較高的流動性，較小的收），成分接近共晶點(diǎn)，具有較高的流動性，較小的收縮性、熱裂、縮孔和疏松傾向小等良好的鑄造性能?？s性、熱裂、縮孔和疏松傾向小等良好的鑄造性能。 常用的鑄造鋁合金有常用的鑄造鋁合金有鋁硅系鋁硅系、鋁銅系鋁銅系、鋁鎂系鋁鎂系、鋁稀鋁稀土系土系和和鋁鋅系合金鋁鋅系合金，其力學(xué)，其力學(xué)性能性能水平不如變形鋁合金水平不如變形鋁合金 , ,但但可通過熱處理等方式改善其機(jī)械性能；且生產(chǎn)工藝和設(shè)備可通過熱處理等方式改善其機(jī)械