工程材料與熱加工鋁及其合金

工程材料與熱加工鋁及其合金第一頁，共十五頁，2022年，8月28日1、鋁及鋁合金1.1工業(yè)純鋁鋁在地殼中儲(chǔ)量豐富，占地殼總重量8.2%，居所有金屬元素之首，因其優(yōu)異性能已在幾乎所有工業(yè)領(lǐng)域得到應(yīng)用。有銀白色光澤，密度?。?.72g/cm3），熔點(diǎn)（660℃）。導(dǎo)電導(dǎo)熱性優(yōu)良（僅次于Ag、Cu），為非磁性材料?？勾髿飧g性能好：在空氣中極易氧化形成一層牢固致密的表面氧化膜。塑性和韌性好：與具有面心立方晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)，可以很容易通過壓力加工制成鋁箔和各種尺寸規(guī)格的半成品。工業(yè)純鋁強(qiáng)度低，室溫下僅為(45~50)MPa，故一般不宜用作結(jié)構(gòu)材料。第二頁，共十五頁，2022年，8月28日純鋁的應(yīng)用：電線、電纜、強(qiáng)度要求不高的器皿。第三頁，共十五頁，2022年，8月28日1.2鋁合金的分類和熱處理第四頁，共十五頁，2022年，8月28日1.2.2鋁合金的分類以相圖上合金元素在鋁中的最大飽和溶解度D為界線將鋁合金分為變形鋁合金和鑄造鋁合金兩大類。變形鋁合金：成分小于D點(diǎn)的合金,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（如軋制、擠壓、鍛造等）。變形鋁合金又可分為熱處理強(qiáng)化及不可熱處理強(qiáng)化鋁合金兩種：成分小于F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；反之則可以通過時(shí)效處理而沉淀強(qiáng)化。鑄造鋁合金：成分比D點(diǎn)高，有良好的鑄造性能，熔液流動(dòng)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)雜的甚至薄壁的零件或毛坯。第五頁，共十五頁，2022年，8月28日鋁合金的強(qiáng)化固溶熱處理塑性、韌性好，強(qiáng)度、硬度沒有立即提高時(shí)效熱處理強(qiáng)度和硬度提高。固溶熱處理時(shí)效熱處理放置一定時(shí)間第六頁，共十五頁，2022年，8月28日第七頁，共十五頁，2022年，8月28日1.3常用鋁合金及其應(yīng)用

1.3.1變形鋁合金1.3.2鑄造鋁合金第八頁，共十五頁，2022年，8月28日變形鋁合金的分類防銹鋁LF硬鋁LY超硬鋁LC鍛鋁LD可熱處理強(qiáng)化不可熱處理強(qiáng)化第九頁，共十五頁，2022年，8月28日牌號(hào)及代號(hào)變形鋁合金的代號(hào)采用漢語拼音字母加順序號(hào)表示。牌號(hào)采用國(guó)際四位數(shù)字體系和四位字符體系表示LY11序號(hào)11號(hào)硬鋁代號(hào)10

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鋁合金的組別改型情況序號(hào)牌號(hào)第十頁，共十五頁，2022年，8月28日變形鋁合金性能特點(diǎn)和應(yīng)用防銹鋁合金：主要是Al-Mg系和Al-Mn系合金，大多為單相合金，不可熱處理強(qiáng)化，主要特點(diǎn)是抗蝕性，焊接和塑性好，并有良好的低溫性能。硬鋁合金：主要是指Al-Cu-Mg系合金，合金含量越高，強(qiáng)度越高，而塑性韌性變差。LYl、LY10、LY11超硬鋁合金：超硬鋁屬Al-Cu-Mg-Zn系合金（LC4、LC6）是室溫強(qiáng)度最高的鋁合金。主要用于受力較大的重要結(jié)構(gòu)和零件鍛鋁合金：主是指Al-Mg-Si-Cu系合金，如LD5、LD8等。其中合金元素較多，但含量較低，故有優(yōu)良熱塑性，熱加工性能好；鑄造性和耐蝕性較好，力學(xué)性能可與硬鋁相當(dāng)。第十一頁，共十五頁，2022年，8月28日鑄造鋁合金的分類Al-Si系A(chǔ)l-Cu系A(chǔ)l-Mg系A(chǔ)l-Zn系與變形鋁合金相比，鑄造鋁合金中合金元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較多，總量約為8%-25%。第十二頁，共十五頁，2022年，8月28日鑄造鋁合金的牌號(hào)及代號(hào)Si名義質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%的鑄造鋁合金代號(hào)及牌號(hào)表示。ZL102鑄鋁代號(hào)ZAl

Si12

鑄造基本元素，Al主加元素，Si牌號(hào)質(zhì)量分?jǐn)?shù)合金類別序號(hào)，02第十三頁，共十五頁，2022年，8月28日鑄造鋁合金的特點(diǎn)及用途鑄造鋁硅合金：鑄造性能優(yōu)越（流動(dòng)性好、收縮率小、熱裂傾向?。?，具有一定的強(qiáng)度和耐腐蝕性。變質(zhì)處理：提高其力學(xué)性能，如強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率。因此，Al-Si系合金是最常用的鑄造鋁合金。如飛機(jī)儀器零件、船舶零件等。第十四頁，共十五頁，2022年，8月28日鑄造鋁銅合金：耐熱度高，宜制造內(nèi)燃機(jī)汽缸、活塞等高溫下工作的零件。鑄造鋁鎂合金：密度小、耐腐蝕、強(qiáng)度高。故該合金多用于制造在腐蝕介質(zhì)條件