材料基礎(chǔ)第二章

材料基礎(chǔ)第二章材料與加工1第1頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工2第一篇金屬材料及其加工工藝第2頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工3第二章有色金屬材料第3頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工4有色金屬材料黑色金屬

鐵和鐵為基的合金（鋼、鑄鐵和鐵合金）；有色金屬

包括黑色金屬以外的所有金屬及其合金。第4頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工5分類輕金屬：ρ≤4.5g/cm3Al、Mg、K、Na、Ca、Ti重金屬：ρ＞4.5g/cm3Cu、Zn、Ni、Sn、Pb、Co貴金屬：Au、Ag、Pt、Rh、Pd稀有金屬：Ti、W、V、Nb、Mo、Y放射性金屬：Ra、U、Th半金屬：Ge、Si、B第5頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工6第一節(jié)鋁及其合金第6頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工71鋁及其合金的特點(diǎn)(1)密度小、比強(qiáng)度高：

ρAl

=2.7g/cm3

(2)有優(yōu)良的物理、化學(xué)性能

導(dǎo)電性好，僅次于銀、銅和金

抗大氣腐蝕能力強(qiáng)，磁化率極低，接近于非鐵磁性材料。(3)加工性能良好第7頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工82純鋁2.1特性銀白色，熔點(diǎn)：660℃良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性、良好的抗大氣腐蝕性能面心立方晶格、無同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變、無磁性塑性好、強(qiáng)度不高。優(yōu)良的工藝性能第8頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工92純鋁2.2鋁中的雜質(zhì)：Fe、Si2.3分類高純鋁：99.93～99.99%，牌號L01、L02、L03、L04工業(yè)高純鋁：98.85～99.9%，牌號L0、L00工業(yè)純鋁：98.0～99.0%，牌號L1、L2、L3、L4、L5

第9頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工103鋁合金較高的強(qiáng)度，良好的加工性能。3.1分類根據(jù)成分及工藝特點(diǎn)變形鋁合金鑄造鋁合金第10頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工113.2鋁合金的時(shí)效強(qiáng)化

在固溶處理后的合金在室溫或低溫加熱下保溫一段時(shí)間，隨時(shí)間延長，其強(qiáng)度、硬度顯著升高而塑性降低的現(xiàn)象。自然時(shí)效：室溫人工時(shí)效：低溫加熱第11頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工123.3變形鋁合金變形鋁合金的主要牌號、成分、機(jī)械性能及用途防銹鋁合金硬鋁合金超硬鋁合金鍛鋁合金第12頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工133.3變形鋁合金（1）防銹鋁合金Mn：提高抗蝕能力固溶強(qiáng)化（比純鋁好）Mg：固溶強(qiáng)化，降低密度（比純鋁輕）牌號：LF21——Al-Mn合金

LF5、LF11——Al-Mg合金第13頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工143.3變形鋁合金（2）硬鋁合金Al-Cu-Mg系合金,少量Mn。通過時(shí)效強(qiáng)化提鋁合金強(qiáng)度,但耐蝕性不高。

低合金硬鋁LY1、LY10標(biāo)準(zhǔn)硬鋁LY11高合金硬鋁LY12、LY6第14頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工15硬鋁合金應(yīng)用第15頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工16硬鋁合金應(yīng)用飛機(jī)翼梁(腹板為硬鋁合金)第16頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工173.3變形鋁合金（3）超硬鋁合金Al-Mg-Zn-Cu系合金,少量Cr、Mn

通過時(shí)效強(qiáng)化和形成的強(qiáng)化相,使鋁合金達(dá)到最高的硬度和強(qiáng)度。但耐蝕性較差。LC4、LC第17頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工18超硬鋁合金應(yīng)用第18頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工193.3變形鋁合金（4）鍛鋁合金Al-Mg-Si-Cu系合金：具有良好的熱塑性,通過固溶處理和人工時(shí)效來提高鋁合金的力學(xué)性能。

LD2、LD5、LD6、LD10Al-Cu-Mg-Ni-Fe系合金：LD7、LD8、LD9第19頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工20鍛鋁合金應(yīng)用壓氣機(jī)葉片第20頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工213.3變形鋁合金（5）鋁鋰合金優(yōu)點(diǎn)：密度低、比強(qiáng)度高、比剛度大、疲勞性能良好、耐蝕性及耐熱性高。應(yīng)用：飛機(jī)構(gòu)件、火箭和導(dǎo)彈的殼體、燃料箱。第21頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工223.4鑄造鋁合金鑄造鋁合金的主要牌號、成分、機(jī)械性能及用途牌號：ZL101鑄鋁1：表示系列01：合金順序號第22頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工233.4鑄造鋁合金（1）Al-Si鑄造鋁合金(硅鋁明)（ZL101~ZL111）簡單硅鋁明：ZL102：特殊硅鋁明：ZL101、ZL104：少量MgZL107、ZL108、ZL109：少量Cu。第23頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工24Al-Si鑄造鋁合金應(yīng)用活塞(裙部為鋁硅合金)第24頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工253.4鑄造鋁合金

（2）Al-Cu鑄造鋁合金

ZL201、ZL202、ZL203

有較高的強(qiáng)度、塑性及耐熱性,但鑄造性能和耐蝕性較差。汽缸頭第25頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工263.4鑄造鋁合金（3）Al-Mg鑄造鋁合金ZL301、ZL302

有較高的強(qiáng)度、韌性及耐蝕性,但鑄造性能和耐熱性較差。鼓風(fēng)機(jī)用密封件(ZL102)及抗空架件(ZL301)第26頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工273.4鑄造鋁合金（4）Al-Zn鑄造鋁合金

ZL401、ZL402

具有良好的鑄造性,經(jīng)變質(zhì)處理和時(shí)效處理后,強(qiáng)度高,但耐蝕性差。

大型空壓機(jī)活塞(ZL401)第27頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工28檸檬榨汁機(jī)第28頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工29第29頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工30第30頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工31第31頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工32第32頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工33第33頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工34第34頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工35第35頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工36第36頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工37第37頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工38第38頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工39第二節(jié)銅及其合金第39頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工401銅及其合金的特殊性能優(yōu)異的物理、化學(xué)性能；色澤美觀，裝飾性強(qiáng)；有一定的機(jī)械強(qiáng)度；良好的加工性能。第40頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工412純銅（紫銅）1.1純銅的特性：ρCu=8.94g/cm3熔點(diǎn)：1083℃無同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變、無磁性極佳的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能（僅次于Ag）較高的塑性和耐腐蝕性、強(qiáng)度硬度低第41頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工422純銅（紫銅）1.2工業(yè)純銅的牌號和用途紫銅加工產(chǎn)品的牌號、成分及用途

牌號：T1、T2、T3、T4第42頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工433銅合金黃銅：Cu-Zn白銅：Cu-Ni青銅：除黃銅和白銅外的所有銅合金。第43頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工443銅合金3.1黃銅以Zn為主要合金元素的銅合金。特點(diǎn)：色澤美觀熔點(diǎn)低鑄造性能好第44頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工453.1黃銅分類：普通黃銅：Cu-Zn二元合金，H+數(shù)字（含銅量）復(fù)雜黃銅或特殊黃銅第45頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工463.1黃銅（1）普通黃銅Cu-Zn二元合金，H+數(shù)字部分普通黃銅的牌號、成分、機(jī)械性能及用途平均含銅量H90：金獎(jiǎng)黃銅H80、H70、H68：彈殼黃銅，塑性很好。H62、H59：日用黃銅。

第46頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工47普通黃銅應(yīng)用法蘭閥閘閥冷凝管第47頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工483.1黃銅（2）特殊黃銅

加入Si、Al、Sn、Pb、Mn特殊黃銅：H+主加元素符號+含銅量+主加元素含量如：HPb59-1鑄造專用黃銅：Z+Cu+主加元素符號+主加元素含量如：ZCuZn38

第48頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工493銅合金3.2青銅Cu-Sn合金，Cu-Al、Cu-Be、Cu-Si、Cu-Pb錫青銅鋁青銅鈹青銅牌號：Q+主加元素符號+數(shù)字-數(shù)字主加元素含量其它元素含量第49頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工503.2青銅（1）錫青銅特點(diǎn)：青灰色抗蝕能力強(qiáng)耐磨性好第50頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工51（1）錫青銅錫含量對加工性能有影響5%-7%：塑性好，適宜壓力加工10%以上：塑性差、硬度高，鑄造性能好，適宜鑄造成型第51頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工523銅合金3.3白銅：

Cu-Ni合金特性：色白，質(zhì)軟有較好的強(qiáng)度和優(yōu)良的塑性；抗蝕性很好；電阻率較高。B30、B19、B5、BZn15-20、BMn3-12、BMn40-1.5等。

第52頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工53第三節(jié)鈦及其合金第53頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工541鈦及其合金的特性密度小、質(zhì)量輕比強(qiáng)度高耐高溫、耐腐蝕良好低溫韌性資源豐富加工條件復(fù)雜，成本較昂貴。第54頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工552純鈦2.1純鈦性能密度小，熔點(diǎn)高，導(dǎo)熱性差。純鈦塑性好、強(qiáng)度低。鈦在大氣和海水中有優(yōu)良的耐蝕性。抗氧化能力強(qiáng)。第55頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工562純鈦2.2晶體結(jié)構(gòu)

>882.5℃：體心立方晶格,稱β-Ti。≤882.5℃：密排六方晶格,稱α-Ti。

冷卻時(shí)在882.5℃發(fā)生同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變:

β-Ti→α-Ti

第56頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工572純鈦2.3牌號及用途

TA1、TA2、TA3

純鈦可制作在350℃以下工作的、強(qiáng)度要求不高的零件。

第57頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工583鈦合金3.1鈦合金特性比強(qiáng)度高熱強(qiáng)度高：工作溫度可達(dá)550℃低溫韌性好：-250℃仍具有良好韌性耐蝕性能好：在大氣、海水及酸里的耐腐蝕性高于不銹鋼壓力加工和切削加工性能好、冶煉技術(shù)復(fù)雜第58頁，課件共68頁，創(chuàng)作于2023年2月材料與加工593鈦合金3.2分類α鈦合金

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