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1頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月1、鋁及鋁合金1.1工業(yè)純鋁鋁在地殼中儲量豐富，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)領域得到應用。有銀白色光澤，密度?。?.72g/cm3），熔點（660℃）。導電導熱性優(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構有關，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)純鋁強度低，室溫下僅為(45~50)MPa，故一般不宜用作結構材料。第2頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月純鋁的應用：電線、電纜、強度要求不高的器皿。第3頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月1.2鋁合金的分類和熱處理第4頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月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化及不可熱處理強化鋁合金兩種：成分小于F點的合金其固溶體成分不隨溫度而變化，故不能用熱處理強化；反之則可以通過時效處理而沉淀強化。鑄造鋁合金：成分比D點高，有良好的鑄造性能，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)，制成各種形狀復雜的甚至薄壁的零件或毛坯。第5頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月鋁合金的強化固溶熱處理塑性、韌性好，強度、硬度沒有立即提高時效熱處理強度和硬度提高。固溶熱處理時效熱處理放置一定時間第6頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月第7頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月1.3常用鋁合金及其應用

1.3.1變形鋁合金1.3.2鑄造鋁合金第8頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月變形鋁合金的分類防銹鋁LF硬鋁LY超硬鋁LC鍛鋁LD可熱處理強化不可熱處理強化第9頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月牌號及代號變形鋁合金的代號采用漢語拼音字母加順序號表示。牌號采用國際四位數(shù)字體系和四位字符體系表示LY11序號11號硬鋁代號10

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鋁合金的組別改型情況序號牌號第10頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月變形鋁合金性能特點和應用防銹鋁合金：主要是Al-Mg系和Al-Mn系合金，大多為單相合金，不可熱處理強化，主要特點是抗蝕性，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）是室溫強度最高的鋁合金。主要用于受力較大的重要結構和零件鍛鋁合金：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，力學性能可與硬鋁相當。第11頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月鑄造鋁合金的分類Al-Si系Al-Cu系Al-Mg系Al-Zn系與變形鋁合金相比，鑄造鋁合金中合金元素的質量分數(shù)較多，總量約為8%-25%。第12頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月鑄造鋁合金的牌號及代號Si名義質量分數(shù)為12%的鑄造鋁合金代號及牌號表示。ZL102鑄鋁代號ZAl

Si12

鑄造基本元素，Al主加元素，Si牌號質量分數(shù)合金類別序號，02第13頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月鑄造鋁合金的特點及用途鑄造鋁硅合金：鑄造性能優(yōu)越（流動性好、收縮率小、熱裂傾向小），具有一定的強度和耐腐蝕性。變質處理：提高其力學性能，如強度和伸長率。因此，Al-Si系合金是最常用的鑄造鋁合金。如飛機儀器零件、船舶零件等。第14頁，課件共15頁，創(chuàng)作于2023年2月鑄造鋁銅合金：耐熱度高，宜制造內(nèi)燃機汽缸、活塞等高溫下工作的零件。鑄造鋁鎂合金：密度小、耐腐蝕、強度高。故該合金多用于制造在腐蝕介質條件