铝合金:铝合金材料的应用有以下三个方面:一是作为受力构件;二是作为门、窗、管、盖、壳等材料;三是作为装饰和绝热材料。利用铝合金阳极氧化处理后可以进行着色的特点,制成各种装饰品。铝合金板材、型材表面可以进行防腐、轧花、涂装、印刷等二次加工,制成各种装饰板材、型材,作为装饰材料。 这个可以么?可以的话把分给我吧~嘿嘿还有:铝合金: 铝合金是纯铝加入一些合金元素制成的,如铝—锰合金、铝—铜合金、铝—铜—镁系硬铝合金、铝—锌—镁—铜系超硬铝合金。铝合金比纯铝具有更好的物理力学性能:易加工、耐久性高、适用范围广、装饰效果好、花色丰富。铝合金分为防锈铝、硬铝、超硬铝等种类,各种类均有各自的使用范围,并有各自的代号,以供使用者选用。 铝合金仍然保持了质轻的特点,但机械性能明显提高。铝合金材料的应用有以下三个方面:一是作为受力构件;二是作为门、窗、管、盖、壳等材料;三是作为装饰和绝热材料。利用铝合金阳极氧化处理后可以进行着色的特点,制成各种装饰品。铝合金板材、型材表面可以进行防腐、轧花、涂装、印刷等二次加工,制成各种装饰板材、型材,作为装饰材料。 铁合金: 品种用途 作为炼钢脱氧剂,应用最广泛的是锰铁和硅铁。强烈的脱氧剂为铝(铝铁)、硅钙、硅锆等(见钢的脱氧反应)。用作合金添加剂的常用品种有:锰铁、铬铁、硅铁、钨铁、钼铁、钒铁、钛铁、镍铁、铌(钽)铁、稀土铁合金、硼铁、磷铁等(表1 常用铁合金)。各种铁合金又根据炼钢需要,按合金元素含量或含碳高低规定许多等级,并严格限定杂质含量。含有两种或多种合金元素的铁合金叫做复合铁合金,使用这类铁合金可同时加入脱氧或合金化元素,对炼钢工艺有利,且能较经济合理地综合利用共生矿石资源。常用的有:锰硅、硅钙、硅锆、硅锰铝、硅锰钙和稀土硅铁等。 炼钢用纯金属添加剂有铝、钛、镍和金属硅、金属锰、金属铬等。某些易还原的氧化物如MoO□、NiO,也用于代替铁合金。此外,还有氮化铁合金,如经过氮化处理的铬铁、锰铁等,以及混有发热剂的发热铁合金等。 铜合金: 黄铜 以锌作主要添加元素的铜合金,具有美观的黄色,统称黄铜。铜锌二元合金称普通黄铜或称简单黄铜。三元以上的黄铜称特殊黄铜或称复杂黄铜。含锌低於36%的黄铜合金由固溶体组成,具有良好的冷加工性能,如含锌30%的黄铜常用来制作弹壳,俗称弹壳黄铜或七三黄铜。含锌在36~42%之间的黄铜合金由和固溶体组成,其中最常用的是含锌40%的六四黄铜。为了改善普通黄铜的性能,常添加其他元素,如铝、镍、锰、锡、硅、铅等。铝能提高黄铜的强度、硬度和耐蚀性,但使塑性降低,适合作海轮冷凝管及其他耐蚀零件。锡能提高黄铜的强度和对海水的耐腐性,故称海军黄铜,用作船舶热工设备和螺旋桨等。铅能改善黄铜的切削性能;这种易切削黄铜常用作钟表零件。黄铜铸件常用来制作阀门和管道配件等。 青铜 原指铜锡合金,后除黄铜、白铜以外的铜合金均称青铜,并常在青铜名字前冠以第一主要添加元素的名。锡青铜的铸造性能、减摩性能好和机械性能好,适合於制造轴承、蜗轮、齿轮等。铅青铜是现代发动机和磨床广泛使用的轴承材料。铝青铜强度高,耐磨性和耐蚀性好,用於铸造高载荷的齿轮、轴套、船用螺旋桨等。铍青铜和磷青铜的弹性极限高,导电性好,适於制造精密弹簧和电接触元件,铍青铜还用来制造煤矿、油库等使用的无火花工具。 白铜 以镍为主要添加元素的铜合金。铜镍二元合金称普通白铜;加有锰、铁、锌、铝等元素的白铜合金称复杂白铜。工业用白铜分为结构白铜和电工白铜两大类。结构白铜的特点是机械性能和耐蚀性好,色泽美观。这种白铜广泛用於制造精密机械、化工机械和船舶构件。电工白铜一般有良好的热电性能。锰铜、康铜、考铜是含锰量不同的锰白铜,是制造精密电工仪器、变阻器、精密电阻、应变片、热电偶等用的材料。
一、防锈铝合金防锈铝合金包括铝-镁系和铝-锰系合金以及工业纯铝。防锈铝合金的牌号及化学成分见表6-2。这类铝合金的主要性能特点是具有优良的耐蚀性能,因而得名防锈铝合金,简称为防锈铝。此外,还具有良好的塑性与焊接性,适宜压力加工和焊接。这类合金不能进行热处理强化,力学性能比较低。为了提高其强度,可用冷加工方法使其强化。但由于防锈铝的切削加工工艺性差,故适用制作焊接管道、容器、铆钉以及其他冷变形零件。1.铝-镁系合金铝-镁系合金的化学成分中,镁是合金的主要组成元素,此外,还加入少量锰、钛等其他元素。镁含量对合金力学性能的影响是随着镁含量的增加,合金的强度、塑性亦相应提高。但是,当合金中的镁含量超过5%Mg时,合金的抗应力腐蚀性能降低;当镁含量超过7%时,合金的塑性降低,焊接性能也变坏。这可能是与镁含量增加使合金在液态结晶时成分偏析倾向增大有关。由于合金不平衡结晶的结果,合金组织中出现脆性的β(Mg2Al3)相,而导致铝-镁合金性能变坏。实验指出,在镁含量较低的5A02和5A03合金中没有发现β(Mg2Al3)相,随着镁含量的增加,在5A05中可以看到少量β(Mg2Al3)相,而在5A06 合金中,由于镁含量增加,β(Mg2Al3)相的数量亦相应的增加。铝-镁合金中加入少量(0.3%~0.8%)锰,不仅能改善合金的耐蚀性,而且还能提高合金的强度。少量的钛或钒主要是起细化晶粒的作用,少量硅可以改善合金的焊接性能。在铝-镁系防锈铝中,铁、铜和锌等是有害的杂质元素,它们能使合金的耐蚀性能与工艺性能恶化,故其含量应严格控制。在铝-镁合金中,镁在固态铝中虽然有较大的溶解度,且随温度变化亦比较大,但由于铝-镁合金淬火后,在时效过程中形成的过渡相β′与基体不发生共格关系,其时效强化效果甚微,故铝-镁系合金含7%以下的防锈铝均不采用时效处理来提高强度。为了提高铝-镁系防锈铝的强度,可以采用冷加工硬化的方法使其强度提高。但是,含镁高的铝-镁系防锈铝在冷加工硬化后,随着在室温放置时间的增长,合金的强度、特别是屈服强度明显下降,而延伸率显著提高。而且,这种软化现象随着合金的镁含量和变形度增加而表现得更明显。为了防止高镁防锈铝冷加工后的软化现象,冷变形后应进行稳定化处理,即加热到150℃保温3小时,使之在室温下力学性能稳定化。2.铝-锰系防锈铝铝-锰系防锈铝中常见的合金牌号是3A21。锰是该合金的主要组成元素,锰含量在1.0%~1.6%范围内的合金具有较高的强度,同时具有较高的塑性、焊接性以及优良的耐蚀性。当锰的含量超过1.6%时,由于形成大量的脆性化合物MnAl6,虽然强度有所提高,但合金的塑性显著降低,压力加工工艺性能变坏,故防锈铝中锰含量一般不超过1.6%。铁和硅是合金中的主要杂质。铁降低锰在铝中的溶解度,并能溶于MnAl6中,形成(FeMn)Al6,这是硬而脆的难溶相。实践证明,合金中含有少量铁能细化合金组织,但铁含量过高时,则由于形成大量的(FeMn)Al6相,而显著降低合金的力学性能与工艺性能,降低铸造性,故应严格控制其含量,一般控制在0.6%以下。铝-锰系防锈铝因其时效强化效果不佳,故不采用时效处理。3A21合金制品的热处理主要是退火。但3A21合金退火时,极易产生晶粒粗大,导致合金半制品在深冲或弯曲时表面粗糙或产生裂纹。为了保证获得细晶粒的3A21合金制品,应提高退火时的加热速度,或在合金中加入少量钛的同时,加入0.4%铁来细化合金组织。或者将铸锭在600~620℃进行均匀化退火,消除锰在晶内和晶间的严重偏析。从而获得均匀细小的晶粒,以改善压力加工工艺性能。二、硬铝合金铝-铜-镁系合金是使用较早,用途很广的铝合金。它有强烈的时效强化作用,经时效处理后具有很高的硬度、强度,故铝-铜-镁系合金总称为硬铝合金。此外,这类合金还具有优良的加工工艺性能,可以加工成板、棒、管、线、型材及锻件等半成品,广泛应用在国民经济和国防建设中。硬铝合金的主要合金元素是铜、镁,此外还含有锰和一些杂质元素铁、硅、镍、锌等。硬铝合金的牌号及化学成分见表6-2。不同牌号的硬铝合金具有不同的化学成分,其性能特点亦不同。含铜、镁量低的硬铝强度较低而塑性高;含铜、镁量较高的硬铝则强度高而塑性较低。硬铝合金的成分与力学性能的关系,是由合金中形成的强化相所决定的。硬铝合金中铜与镁比值不同,形成的强化相亦不同,其强化相与强化效果亦不同。镁含量低时,形成的主要强化相是θ相(CuAl2),当镁量增加时,θ相减少,而形成强化效果比θ相更大的、并具有一定耐热性的S(Al2CuMg)相。进一步增加镁含量,则相继形成强化效果较差的T(Al6CuMg4)相与β(Al3Mg2)相。当铜与镁的比值一定时,铜和镁总量愈高,强化相数量愈多,强化效果愈大。在硬铝合金中除主要元素铜和镁外,还加入一定量的锰。锰能改善硬铝的耐蚀性,细化合金组织,淬火是锰溶于固溶体起固溶强化作用,使淬火硬铝的强度提高30~70MPa。但含锰量过高时塑性显著降低,因此,硬铝合金中的锰含量控制在0.3%~1.0%。此外,锰还能提高硬铝的耐热性能和削弱杂质铁的有害作用。硬铝合金中的锰含量控制在0.3%~1.0%。铁是硬铝中的有害元素,它不仅能与铝形成金属间化合物FeAl3,降低合金的塑性与耐蚀性能,而且还能夺取合金中的铜形成Cu2FeAl7难溶化合物,减少强化相θ和S的数量,降低时效强化效果。此外,铁还能与硅、锰等元素形成粗大的脆性化合物,使工艺性能变差。因此,在硬铝合金中铁含量一般都控制在0.5%以下。硅在硬铝中亦是以杂质存在。当合金中铁含量较低时,硅与镁优先形成Mg2Si化合物,消耗一部分镁,使强化相S(Al2CuMg)相减少。从而降低硬铝的自然时效强化效果。硅对硬铝的塑性没有太大的影响,相反当合金中有铁存在时,硅与铁形成Fe2SiAl2相,可以减少由于形成粗大片状的(FeMn)Al2相的是有害元素,作用。在硬铝中硅的含量一般控制在0.5%~0.7%。镍在硬铝合金中亦是有害杂质。镍能与铜形成AlCuNi难溶化合物,从而减少了强化相θ(CuAl2)、S(Al2CuMg)相的数量,使硬铝的时效强化效果降低,因此镍含量应限制在0.1%以下。锌在硬铝中以杂质存在,它对硬铝的室温力学性能没有影响,但降低硬铝的热硬性,并增加焊接时形成裂纹的倾向,也需严加控制。硬铝合金按其合金元素含量及性能不同,可分为三种类型:即低强度硬铝,如2A01、2A03、2A10等合金;中强度硬铝如2A11 等合金;高强度硬铝,如2A12等合金。1.低强度硬铝这类硬铝合金镁含量较低(2A10)或含铜、镁量都比较低(2A01)。其主要强化相是θ(CuAl2)相,所以时效强化效果较小,强度比较低,具有较高的塑性,而且时效硬化速度比较缓慢。时效强化后具有较高的剪切抗力,适宜作铆接材料。2.中强度硬铝中强度硬铝亦称标准硬铝。这类合金的铜、镁含量都比较高。它在图6-9中(如2A11合金)处于α(Al)+θ(CuAl2)+S(Al2CuMg)相区左侧,主要强化相亦是θ(CuAl2)相,其次是S(Al2CuMg)相。但铜和镁总量较高,镁量较低,因此具有较高的强度和较好的塑性。退火后工艺性能良好,可进行冷弯、冲压等工艺过程焊接性能良好,耐蚀性中等。被切削加工性在退火状态比较差,但时效硬化状态被切削加工性良好。主要用作中等载荷的结构零件。3.高强度硬铝为了提高硬铝合金的强度和屈服极限,在中强度硬铝的基础上,同时提高铜和镁的含量或单独提高镁的含量而形成高强度硬铝。,如2A12合金。它在图6-9中处于α(Al)+θ(CuAl2)+S(Al2CuMg)相区的右侧。其主要强化相是S(Al2CuMg)相,其次是θ(CuAl2)相。由于S相的自然时效强化效果比θ相强,故2A12合金具有比2A11更高的强度和屈服极限以及良好的耐热性,但塑性和某些工艺性能较差些。2A12合金是工业中应用最广泛的一种高强度硬铝合金。硬铝合金的耐蚀性比防锈铝要差的多,特别是在海水中的耐蚀性更差。所以凡需要在腐蚀环境中工作的硬铝合金零件,其表面都要包一层高纯度铝,以提高其抗蚀能力,但是,包铝的硬铝材料热处理后的力学性能要比未包铝的低些。硬铝淬火加热的过烧敏感性很大,为获得最大固溶度的过饱和固溶体,2A12合金最理想的淬火温度为500±3℃,但实际生产条件下很难办到,所以2A12合金常用的淬火温度为495~500℃。硬铝合金淬火加人工时效状态比淬火加自然时效具有更大的晶间腐蚀倾向,所以除高温工作的构件外,一般采用自然时效。2A12合金淬火后自然时效与力学性能的关系。 淬火冷却速度对硬铝合金的强度及耐蚀性都有强烈的影响。当淬火冷却速度低时,由于淬火过程中强化相,如θ(CuAl2)相沿晶界大量析出,而降低自然时效强化效果和增大晶间腐蚀倾向。因此硬铝合金淬火时,在保证不变形开裂的前提下,冷却速度愈快愈好。对于2A11和2A12合金,淬火冷却速度分别不小于20℃/s和14℃/s,通常采用清水作淬火介质。三、超硬铝合金铝-锌-镁-铜系合金是目前室温强度最高的一类铝合金,其强度达500~700 MPa,超过高强度的硬铝2A12合金(400~430 MPa),故称为超硬铝合金。超硬铝合金的牌号及化学成分见表6-2。超硬铝合金中,主要合金元素是锌、镁、铜,有时还加入少量锰、铬、钛等元素。锌和镁是合金的主要强化元素,在合金中形成强化相η(MgZn2)和T(Al2Mg3Zn3)相,它们在铝中都有很大的溶解度变化,具有显著的时效强化效果。但含锌、镁量过高时,虽然合金强度很高,但塑性和抗应力腐蚀性能降低。在合金中加入一定量铜,可以改善超硬铝的抗应力腐蚀性能,同时铜还能形成θ(CuAl2)和S(Al2CuMg)相起补充强化作用,提高合金强度。但铜含量超过3%时,合金的耐蚀性反而降低,故超硬铝合金中的铜含量应控制在3%以下。在超硬铝中加入锰和铬可以提高合金在淬火状态下的强度和人工时效强化效果,同时改善合金的抗应力腐蚀性能。铁和硅都是有害杂质,。铁与锰形成难溶的复杂化合物相,降低合金的力学性能,并使铆接性能变差。硅在合金中夺取镁形成Mg2Si相,使合金中主要强化相η(MgZn2)和T(Al2Mg3Zn2)相的数量减少,降低时效强化效果。铁和硅同时存在时,对超硬铝合金的性能影响比单独存在时要小。如铁和硅的含量均低于0.5%。时,实际上对合金的力学性能没有影响。7A04合金的主要强化相是η相和T相,其次为S相,若在7A04合金的基础上稍提高锌、镁、铜含量,如7A06合金的组织中,η相与T相数量增多,而S相减少,则合金具有更强烈的时效强化效果,故7A06比7A04合金热处理后具有更高的强度,Rm可达600~700 MPa。超硬铝和硬铝比较,淬火温度范围比较宽。对于6%Zn和含3%Mg以下的合金,淬火温度为450~480℃。但淬火温度不宜超过480℃,否则会降低合金的耐蚀性能。合金淬火时应尽量缩短淬火转移时间,以防止含铜相析出,降低合金时效效果。超硬铝热处理与硬铝不同,超硬铝自然时效的时间很长,要经50~60天才能达到最大强化效果;此外自然时效的超硬铝比人工时效的具有更大的应力腐蚀倾向,因此超硬铝均采用人工时效处理。为了进一步提高合金的抗应力腐蚀性能,可采用分级人工时效,即在120℃时效6小时,然后再在160℃时效3小时,以进一步消除内应力。超硬铝若退火后空冷,有淬火效应。因此,退火冷却速度不易过快,一般不大于30℃/h,炉冷至150℃出炉空冷。超硬铝合金的主要缺点是耐蚀性差。为了提高合金的耐蚀性能,一般板材表面包含有1%Zn的包铝层。此外,超硬铝的室温强度虽比硬铝高得多,但耐热强度不如硬铝,当温度升高时,超硬铝合金中固溶体迅速分解,强化相聚集长大,而使得强度急剧降低。故超硬铝合金不宜在120~130℃温度以上工作。超硬铝主要用作受力较大的结构零件。四、锻铝合金铝-镁-硅-铜系合金具有优良的锻造工艺性能,主要用作制造外形复杂的锻件,故称为锻铝合金。锻铝合金的牌号及化学成分见表6-2。锻铝合金是在铝-镁-硅系合金的基础上发展起来的。铝中加入镁和硅能形成Mg2Si化合物,它在铝中有较大的固溶度,且随温度降低而急剧减小。当Mg2Si相从过饱和固溶体中析出时引起晶格严重崎变,故Mg2Si相是一个极有效的强化相。但是,Mg2Si相具有一定的自然时效强化倾向,若淬火后不立即时效处理,则会降低人工时效强化效果。为了弥补这种强度损失,在铝-镁-硅系中同时加入铜和少量锰。在铝-镁-硅-铜系中,锰的主要作用不仅是阻止在结晶退火时晶粒粗大,而且还能提高合金的淬火温度上限,从而提高合金在淬火态的强度。加入铜,可显著地改善热加工塑性和提高热处理强化效果,并且还能抑制挤压效应,降低因加入锰而引起的各向异性。铝-镁-硅-铜系锻铝合金的相组成主要是a、Mg2Si、W(Cu4Mg5Si4Alx)相,当合金中铜含量较高时,亦有θ(CuSi2)和S(Al2CuMg)相。锻铝合金的热处理由于共同的强化相Mg2Si和W(Cu4Mg5Si4Alx)相在室温下析出缓慢,所以在自然时效时很难达到最大的强化效果,必须采用人工时效。锻铝合金热处理的共同缺点是淬火后在室温下的停留时间不宜过长,否则显著降低人工时效强化效果。而且停留时间愈长,人工时效强化效果愈差。因此,锻铝合金淬火后应立即进行时效处理。 铸造铝合金铸造铝合金除要求具备一定的使用性能外,还要求具有优良的铸造工艺性能。成分处于共晶点的合金具有最佳铸造性能,但由于此时合金组织中出现大量硬脆的化合物,使合金的脆性急剧增大。因此,实际使用的铸造合金并非都是共晶合金,它与变形铝合金相比较只是合金元素含量高一些。铸造铝合金的牌号按着GB/T8063-1994标准,用“ZAl+主加元素符号和百分比含量+辅加元素符号和百分比含量+辅加元素符号和百分比含量……”表示。铸造铝合金的代号用“铸造”二字的汉语拼音第一个大写字母“ZL”加三位数字表示。第一位数表示合金系别:1表示为铝硅系合金;2表示为铝铜系合金;3表示为铝镁系合金;4表示为铝锌系合金;如ZL110表示10号铝硅系合铸造铝合金,一、铝-硅铸造合金铝-硅合金具有极好的流动性,铸造收缩性和线膨胀系数小,优良的焊接性、耐蚀性以及足够的力学性能。但合金的致密度较小,适宜制造致密度要求不太高的、形状复杂的铸件。在简单的二元铝-硅合金中,加入某些强化元素后组成的多元铝-硅合金称为特殊铝-硅合金。1.简单的铝-硅合金简单的二元铝-硅合金(ZL102)是硅含量11%~13%的合金。铸造后的组织为粗大的针状硅与铝基固溶体组成的共晶体和少量的板块状初晶硅。由于组织中粗大的针状共晶硅的存在,合金的力学性能不高,抗拉强度Rm不超过140 MPa,延伸率A不小于3%。若浇注前在熔融合金中加入2%~3%的变质剂,进行变质处理,则可以细化组织。常用的变质剂为2/3NaF+1/3 NaCl或25% NaF+62.5%NaCl+12%KCl混合物,经搅拌均匀后浇入铸型。经变质处理后的ZL02合金的抗拉强度Rm达180MPa,延伸率A可达8%。铝-硅合金变质处理虽能细化组织,改善力学性能,但由于变质剂钠易与熔融合金中的气体起反应,使变质处理后的铝合金铸件产生气孔(亦称针孔)等铸造缺陷,为了消除这种铸造缺陷,浇注前必须进行精炼脱气,致使铸造工艺复杂化。故目前对于硅含量小于7%~8%的合金一般都不进行变质处理。简单的铝-硅合金经变质处理后,可以提高力学性能。但由于硅在铝中的固溶度变化不大,且硅在铝中的扩散速度很快,极易从固溶体中析出,并聚集长大,时效处理时不能起强化作用,故简单铝-硅合金的强度不高。为了进一步提高铝-硅合金的力学性能,常加入铜、镁等合金元素,形成时效强化相,并通过热处理强化,进一步提高力学性能,以扩大其应用范围。2.含镁特殊铝-硅合金若在铝-硅合金中加入适量的镁,能形成Mg2Si相,它在α固溶体中的固溶度随温度降低而显著减小。在固溶处理时能全部溶入α固溶体,经时效处理能产生显著的强化效果。但镁的加入量过高时,固溶处理后尚有一部分未溶解的过剩相Mg2Si存在,使合金变脆。常用的特殊铝-硅合金有ZLl04、ZLl01等合金。例如,ZL104合金的成份标于图中所示位置,在室温时的平衡组织为α固溶体与(α+ Si)二元共晶体以及自α固溶体中析出的Mg2Si相。热处理后的抗拉强度Rm达240 MPa,延伸率为3.6%。铸造、焊接、耐蚀性能等均较高。3.含铜特殊铝-硅合金在铝-硅合金中加入铜能形成θ (CuAl2)强化相,通过热处理能进一步提高合金强度。常用的含铜特殊铝-硅合金有ZL107合金, ZL107经热处理后抗拉强度达260MP,延伸率为3%。4.含铜、镁特殊铝-硅合金铝-硅合金中同时加铜、镁形成的多元合金。.其组织中除Mg2Si、CuAl2等相外,还有Al2CuMg、W(AlxCu4Mg5Si)等强化相。常用的合金有ZL103、ZL105、ZL110等合金。多元特殊铝-硅合金,因其热处理后具有更高的力学性能,故可用作受力较大的内燃机零件,如缸体、缸盖、曲轴箱等。二、铝-铜铸造合金铝-铜铸造合金的最大特点是耐热性高,是所有铸造铝合金中最高的一类合金。其高温强度随铜含量的增加而提高,而合金的收缩率和形成裂纹的倾向则减小。但由于铜含量增加,使合金的脆性增加,故铸造铝台金的铜含量一般不超过14%。铝-铜合金的最大缺点是耐蚀性差,且随铜含量的增加耐蚀性降低。铜含量不同,铝-铜铸造合金的性能特点不同,其用途并不一样。铜含量4%~5%的合金热处理强化效果最好,具有高的强度和塑性,但铸造性能较差。例如ZL203合金适宜制造形状比较简单强度要求较高的铸件。中等铜含量(8%~10%左右)的合金热处理强化效果较差,但铸造性能较好,例如ZL202合金适宜铸造形状复杂,但强度和塑性要求不太高的大型铸件。铜含量高的合金具有高的耐热性能和优良的铸造性能。适宜铸造形状复杂和在高温工作的铸件,如汽车、摩托车发动机的活塞等。三、铝-镁铸造合金铝-镁铸造合金是密度最小(2.55)、耐蚀性最好、强度最高(抗拉强度可达350MP)的铸造铝合金。但由于结晶温度范围宽,故流动性差,形成疏松倾向大,其铸造性能不如铝-硅合金好,且熔化浇铸过程中易形成氧化夹渣,使铸造工艺复杂化。此外,由于合金的熔点较低,故热强度较低,工作温度不超过200℃。常用的铝-镁铸造合金有ZL301、ZL302合金。ZL301合金由α固溶体及其析出的Mg5Al8相所组成。由于铝-镁合金时效处理过程中不经历GP区阶段,而直接析出Mg5Al8相,故时效强化效果较差,且强烈降低合金的耐蚀性和塑性。因此ZL301合金常以淬火状态使用。ZL301合金经固溶处理后抗拉强度Rm达350MPa,延伸率达10%。铝-镁铸造合金常用做制造承受冲击、振动载荷和耐海水或大气腐蚀、外形较简单的重要零件和接头等。四、铝-锌铸造合金锌在铝中的溶解度很大,极限溶解度为32%。铝中加入10%以上的锌能显著提高合金的强度,故铝锌铸造合金具有较高的强度,是最便宜的一种铸造铝合金,其主要缺点是耐蚀性差。常用的铝-锌铸造合金是ZL401合金。由于这种合金含有较高(6.0%~8.0%)的硅,又称含锌特殊铝-硅合金。在合金中加入适量的锰、铁和镁,可以显著提高合金的耐热性能。主要用于制作工作温度不超过200℃,结构形状复杂的汽车、飞机零件、医疗机械和仪器零件等。五、铸造铝合金的热处理特点及代号铸造铝合金中除了铝-硅合金ZL102、铝-镁合金ZL302外,所有其他合金均能热处理强化。铸造铝合金与变形铝合金比较,其组织粗大,有严重的晶内偏析和粗大的针状化合物。此外,铸件的形状亦比较复杂。因此,铸造铝合金的热处理除了具有一般变形铝合金的热处理特性外,淬火加热温度一般比较高,保温时间比较长,一般均在15~20小时左右。其次,由于铸件的形状比较复杂,壁厚不均匀,为了防止淬火时引起变形开裂,一般采用温度较高(60~100℃)的水作淬火冷却介质。此外,为了保证铸件的耐蚀性以及组织与性能和尺寸稳定性,凡是需要时效处理的铸件,一般都采用人工时效。铸造铝合金的热处理可根据铸件的工作条件和性能要求,选择不同的热处理方法。能力知识点6 耐热铝合金一、耐热铝合金的合金化耐热铝合金的合金化与耐热钢相类似,主要也是通过固溶强化、过剩相强化和晶界强化等几方面来提高其热强性的。1.固溶强化耐热铝合金的固溶强化,要求加入的合金元素与形成的固溶体具有高的热强性,而不显著降低合金的熔点,以保证合金具有较高的再结晶温度。其次,加入的合金元素要能增大原子间的结合力,减慢原子的扩散过程和固溶体分解速度。耐热铝合金通常采用多种合金元素进行合金化。这些合金元素加入后一般降低合金的熔点很少。它们多数是一些熔点比铝高的过渡族元素,常用的合金元素有锰、铁,铜、锂以及稀士元素等。2.过剩相强化耐热铝合金大多是多相合金,一定数量的耐热性能好的过剩相是耐热铝合金不可缺少的,熔点高的、成分和结构复杂、并在高温下与共存的固溶体互相作用微弱的过剩相,具有高的热稳定性。铝合金中热稳定性好的过剩相有A12CuMg(S)、AI6Cu3Ni(T),、Al.xCu,4Mg5Si4(W)、AI2FeSi等。3.晶界强化在铝合金中加入钛、锆和稀土元素等都能有效地强化晶界。特别是稀土元素能与铝中的多种杂质元素起作用,清除晶界处的杂质、达到净化晶界与提高晶界抗蠕变的目的,从而显著地提高铝合金的耐热性能。二、耐热铝合金牌号耐热铝合金根据加工工艺特点不同可分为耐热变形铝合金和耐热铸造铝合金。常用耐热变形铝合金牌号有:2A02、2A16、2A17、2A70、2A80、2A90等;常用耐热铸造铝合金牌号有:ZL110、ZL108、ZL109等,1.耐热变形铝合金1).耐热硬铝合金耐热硬铝合金为铝-铜-锰系合金,常用的有2A02、2A16、2A17合金。铜和锰是这类合金的重要组成元素。铜含量为6.0%~6.5%的合金具有高的再结晶温度,因此耐热性能高;同时铜的加入能形成CuAl2强化相,通过人工时效可使合金强化。锰在铝中的扩散系数小,并降低铜在铝中的扩散速度,减慢α固溶体的分解和减小强化相在高温下聚集长大倾向,是保证合金耐热性的主要元素。合金的锰含量在0.4%~0.5%时,能形成细小弥散的T (CuMn2Al12)相,提高合金的耐热性。但锰含量超过1.2%时,由于T相数量增多,相界面增加,加速了扩散过程,使合金耐热性降低。因此,在耐热硬铝合金的锰含量应控制在0.4%~0.8%。合金中加入少量钛能细化组织且提高合金的再结晶温度,因而提高合金的耐热性。但钛含量超过0.2%时,反而使合金耐热性降低,故钛含量应控制在0.1%~0 .2%。2A17合金是在2A16 的基础上加入0.25%~0.45% Mg的合金。镁能提高合金的室温强度,有利于提高合金在150~250℃下的耐热性能,但它使合金的焊接性能变坏,故应控制在0.5%以下。耐热硬铝主要用于制作挤压和模锻的半制品,制造在200~300℃下工作的零件,如压缩机叶片盘或加工成板材用作常温和高温下工作的焊接容器。2).耐热锻铝合金耐热锻铝合金属于铝-铜-镁-铁-镍系合金,铝-铜-镁-铁-镍系合金属于耐热锻铝合金,常用的牌号是2A70,2A80、2A90合金。这类合金中的主要耐热相为S(A12CuMg)相,因此,合金中应力求使S(A12CuMg)相的数置达到极限值。为此,合金中应相对地降低铜含量,而适当提高镁含量,以保证获得最大数量的S(A12CuMg)相,从而获得优良的耐热性能。铁和镍按1:1的比例同时加入合金时,能形成FeNiAl9,对提高合金的耐热性有良好的作用。但合金中单独加入铁或镍时,都使合金的耐热性降低。耐热锻铝合金除了具有较好的耐热性外,还具有小的热膨胀系数,良好的导热性以及加工工艺性能。可加工成各种棒材、锻件以及制作在150~225℃下工作的结构零件。2.耐热铸造铝合金活塞是发动机中传递能量的一个重要零件,它在工作时承受高温、高压、并高速地往复运动。因此,作为活塞材料,除了要求密度小、导热性好外,还要求具备优良的耐热性和耐磨性以及良好的加工工艺性。活塞铝合金是典型的耐热铸造铝合金。它是在二元铝-硅合金ZL102的基础上,分别加入一定量的铜、镁、镍、锰及稀土元素等,组成的多元铝-硅铸造合金。其中铝-硅-铜-镁系的ZL110和ZL108以及铝-硅-铜-镁-镍系的ZL109合金,是最常用的耐热铸造铝合金,主要用于制造活塞。铝-硅合金中加入铜和镁能形成CuAI2和Mg2Si以及W(AI5Mg5Cu4Si4)相,起强化作用,但镁量过高会出现粗大的过剩相Mg2Si,使合金变脆,并使合金的吸气性增加。锰能提高合金的耐热性。它在固溶体中的扩散系数很小,当合金凝固时锰被保留在固溶体中,起固溶强化作用,提高了固溶体在高温下的稳定性,从而提高合金的耐热性。锰还能形成具有高温硬度的T(CuMn2Al12)相,显著提高合金的热硬性。镍在合金中能形成具有热硬性的AI3Ni或〔CuNi)2AI3相,提高合金的热强度。在ZL109合金组织中主是α, Si, Mg2Si, AI3Ni等相。耐热铝合金的热处理必须保证在工作温度下具有高的组织与性能稳定性。因此,耐热铝合金固溶处理后,均采用人工时效处理。
铝合金:一。用途铝合金是纯铝加入一些合金元素制成的,如铝—锰合金、铝—铜合金、铝—铜—镁系硬铝合金、铝—锌—镁—铜系超硬铝合金。铝合金比纯铝具有更好的物理力学性能:易加工、耐久性高、适用范围广、装饰效果好、花色丰富。铝合金分为防锈铝、硬铝、超硬铝等种类,各种类均有各自的使用范围,并有各自的代号,以供使用者选用。 铝合金仍然保持了质轻的特点,但机械性能明显提高。铝合金材料的应用有以下三个方面:一是作为受力构件;二是作为门、窗、管、盖、壳等材料;三是作为装饰和绝热材料。利用铝合金阳极氧化处理后可以进行着色的特点,制成各种装饰品。铝合金板材、型材表面可以进行防腐、轧花、涂装、印刷等二次加工,制成各种装饰板材、型材,作为装饰材料。 铝合金是应用最广的一种防锈铝,它的强度不高,不能热处理强化,在退火状态下有高的塑性,而蚀性好,焊接性好,切削加工性不良。用於制造要求高可塑性和良好焊接性、在液体或气体介质中工作的低载荷零件如油箱、油管、液体容器等;线材可制作铆钉。 二。铝合金概述(资料)以铝为基的合金总称。主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰,次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。 铝合金密度低,但强度比较高,接近或超过优质钢,塑性好,可加工成各种型材,具有优良的导电性、导热性和抗蚀性,工业上广泛使用,使用量仅次于钢。 铝合金分两大类:铸造铝合金,在铸态下使用;变形铝合金,能承受压力加工,力学性能高于铸态。可加工成各种形态、规格的铝合金材。主要用于制造航空器材、日常生活用品、建筑用门窗等。 铝合金按加工方法可以分为变形铝合金和铸造铝合金。变形铝合金又分为不可热处理强化型铝合金和可热处理强化型铝合金。不可热处理强化型不能通过热处理来提高机械性能,只能通过冷加工变形来实现强化,它主要包括高纯铝、工业高纯铝、工业纯铝以及防锈铝等。可热处理强化型铝合金可以通过淬火和时效等热处理手段来提高机械性能,它可分为硬铝、锻铝、超硬铝和特殊铝合金等。 铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能,物理性能和抗腐蚀性能。 铸造铝合金按化学成分可分为铝硅合金,铝铜合金,铝镁合金和铝锌合金。[编辑本段]【纯铝产品】 纯铝分冶炼品和压力加工品两类,前者以化学成份Al表示,后者用汉语拼音LG(铝、工业用的)表示。[编辑本段]【压力加工铝合金】 铝合金压力加工产品分为防锈(LF)、硬质(LY)、锻造(LD)、超硬(LC)、包覆(LB)、特殊(LT)及钎焊(LQ)等七类。常用铝合金材料的状态为退火(M焖火)、硬化(Y)、热轧(R)等三种。[编辑本段]【铝材】 铝和铝合金经加工成一定形状的材料统称铝材,包括板材、带材、箔材、管材、棒材、线材、型材等。[编辑本段]【铸造铝合金】 铸造铝合金(ZL)按成分中铝以外的主要元素硅、铜、镁、锌分为四类,代号编码分别为100、200、300、400。[编辑本段]【高强度铝合金】 高强度铝合金指其抗拉强度大于480兆帕的铝合金,主要是压力加工铝合金中硬铝合金类、超硬铝合金类和铸造合金类。[编辑本段]【铝合金缺陷修复】 铝合金在生产过程中,容易出现缩孔、砂眼、气孔和夹渣等铸造缺陷。如何修复铝合金铸件气孔等缺陷呢?如果用电焊、氩焊等设备来修补,由于放热量大,容易产生热变形等副作用,无法满足补焊要求。 冷焊修复机是利用高频电火花瞬间放电、无热堆焊原理来修复铸件缺陷。由于冷焊热影响区域小,不会造成基材退火变形,不产生裂纹、没有硬点、硬化现象。而且熔接强度高,补材与基体同时熔化后的再凝固,结合牢固,可进行磨、铣、锉等加工,致密不脱落。冷焊修复机是修补铝合金气孔、砂眼等细小缺陷的理想方法。[编辑本段]【不同牌号铝合金的典型用途】 合 金 典 型 用 途 1050 食品、化学和酿造工业用挤压盘管,各种软管,烟花粉 1060 要求抗蚀性与成形性均高的场合,但对强度要求不高,化工设备是其典型用途 1100 用于加工需要有良好的成形性和高的抗蚀性但不要求有高强度的零件部件,例如化工产品、食品工业装置与贮存容器、薄板加工件、深拉或旋压凹形器皿、焊接零部件、热交换器、印刷板、铭牌、反光器具 1145 包装及绝热铝箔,热交换器 1199 电解电容器箔,光学反光沉积膜 1350 电线、导电绞线、汇流排、变压器带材 2011 螺钉及要求有良好切削性能的机械加工产品 2014 应用于要求高强度与硬度(包括高温)的场合。飞机重型、锻件、厚板和挤压材料,车轮与结构元件,多级火箭第一级燃料槽与航天器零件,卡车构架与悬挂系统零件 2017 是第一个获得工业应用的2XXX系合金,目前的应用范围较窄,主要为铆钉、通用机械零件、结构与运输工具结构件,螺旋桨与配件 2024 飞机结构、铆钉、导弹构件、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他种种结构件 2036 汽车车身钣金件 2048 航空航天器结构件与兵器结构零件 2124 航空航天器结构件 2218 飞机发动机和柴油发动机活塞,飞机发动机汽缸头,喷气发动机叶轮和压缩机环 2219 航天火箭焊接氧化剂槽,超音速飞机蒙皮与结构零件,工作温度为-270~300摄氏度。焊接性好,断裂韧性高,T8状态有很高的抗应力腐蚀开裂能力 2319 焊拉2219合金的焊条和填充焊料 2618 模锻件与自由锻件。活塞和航空发动机零件 2A01 工作温度小于等于100摄氏度的结构铆钉 2A02 工作温度200~300摄氏度的涡轮喷气发动机的轴向压气机叶片 2A06 工作温度150~250摄氏度的飞机结构及工作温度125~250摄氏度的航空器结构铆钉 2A10 强度比2A01合金的高,用于制造工作温度小于等于100摄氏度的航空器结构铆钉 2A11 飞机的中等强度的结构件、螺旋桨叶片、交通运输工具与建筑结构件。航空器的中等强度的螺栓与铆钉 2A12 航空器蒙皮、隔框、翼肋、翼梁、铆钉等,建筑与交通运输工具结构件 2A14 形状复杂的自由锻件与模锻件 2A16 工作温度250~300摄氏度的航天航空器零件,在室温及高温下工作的焊接容器与气密座舱 2A17 工作温度225~250摄氏底的航空器零件 2A50 形状复杂的中等强度零件 2A60 航空器发动机压气机轮、导风轮、风扇、叶轮等 2A70 飞机蒙皮,航空器发动机活塞、导风轮、轮盘等 2A80 航空发动机压气机叶片、叶轮、活塞、涨圈及其他工作温度高的零件 2A90 航空发动机活塞 3003 用于加工需要有良好的成形性能、高的抗蚀性可焊性好的零件部件,或既要求有这些性能又需要有比1XXX系合金强度高的工作,如厨具、食物和化工产品处理与贮存装置,运输液体产品的槽、罐,以薄板加工的各种压力容器与管道 3004 全铝易拉罐罐身,要求有比3003合金更高强度的零部件,化工产品生产与贮存装置,薄板加工件,建筑加工件,建筑工具,各种灯具零部件 3105 房间隔断、档板、活动房板、檐槽和落水管,薄板成形加工件,瓶盖、瓶塞等 3A21 飞机油箱、油路导管、铆钉线材等;建筑材料与食品等工业装备等 5005 与3003合金相似,具有中等强度与良好的抗蚀性。用作导体、炊具、仪表板、壳与建筑装饰件。阳极氧化膜比3003合金上的氧化膜更加明亮,并与6063合金的色调协调一致 5050 薄板可作为致冷机与冰箱的内衬板,汽车气管、油管与农业灌溉管;也可加工厚板、管材、棒材、异形材和线材等 5052 此合金有良好的成形加工性能、抗蚀性、可烛性、疲劳强度与中等的静态强度,用于制造飞机油箱、油管,以及交通车辆、船舶的钣金件,仪表、街灯支架与铆钉、五金制品等 5056 镁合金与电缆护套铆钉、拉链、钉子等;包铝的线材广泛用于加工农业捕虫器罩,以及需要有高抗蚀性的其他场合 5083 用于需要有高的抗蚀性、良好的可焊性和中等强度的场合,诸如舰艇、汽车和飞机板焊接件;需严格防火的压力容器、致冷装置、电视塔、钻探设备、交通运输设备、导弹元件、装甲等 5086 用于需要有高的抗蚀性、良好的可焊性和中等强度的场合,例如舰艇、汽车、飞机、低温设备、电视塔、钻井装置、运输设备、导弹零部件与甲板等 5154 焊接结构、贮槽、压力容器、船舶结构与海上设施、运输槽罐 5182 薄板用于加工易拉罐盖,汽车车身板、操纵盘、加强件、托架等零部件 5252 用于制造有较高强度的装饰件,如汽车等的装饰性零部件。在阳极氧化后具有光亮透明的氧化膜 5254 过氧化氢及其他化工产品容器 5356 焊接镁含量大于3%的铝-镁合金焊条及焊丝 5454 焊接结构,压力容器,海洋设施管道 5456 装甲板、高强度焊接结构、贮槽、压力容器、船舶材料 5457 经抛光与阳极氧化处理的汽车及其他装备的装饰件 5652 过氧化氢及其他化工产品贮存容器 5657 经抛光与阳极氧化处理的汽车及其他装备的装饰件,但在任何情况下必须确保材料具有细的晶粒组织 5A02 飞机油箱与导管,焊丝,铆钉,船舶结构件 5A03 中等强度焊接结构,冷冲压零件,焊接容器,焊丝,可用来代替5A02合金 5A05 焊接结构件,飞机蒙皮骨架 5A06 焊接结构,冷模锻零件,焊拉容器受力零件,飞机蒙皮骨部件 5A12 焊接结构件,防弹甲板 6005 挤压型材与管材,用于要求强高大于6063合金的结构件,如梯子、电视天线等 6009 汽车车身板 6010 薄板:汽车车身 6061 要求有一定强度、可焊性与抗蚀性高的各种工业结构性,如制造卡车、塔式建筑、船舶、电车、家具、机械零件、精密加工等用的管、棒、形材、板材 6063 建筑型材,灌溉管材以及供车辆、台架、家具、栏栅等用的挤压材料 6066 锻件及焊接结构挤压材料 6070 重载焊接结构与汽车工业用的挤压材料与管材 6101 公共汽车用高强度棒材、电导体与散热器材等 6151 用于模锻曲轴零件、机器零件与生产轧制环,供既要求有良好的可锻性能、高的强度,又要有良好抗蚀性之用 6201 高强度导电棒材与线材 6205 厚板、踏板与耐高冲击的挤压件 6262 要求抗蚀性优于2011和2017合金的有螺纹的高应力零件 6351 车辆的挤压结构件,水、石油等的输送管道 6463 建筑与各种器具型材,以及经阳极氧化处理后有明亮表面的汽车装饰件 6A02 飞机发动机零件,形状复杂的锻件与模锻件 7005 挤压材料,用于制造既要有高的强度又要有高的断裂韧性的焊接结构,如交通运输车辆的桁架、杆件、容器;大型热交换器,以及焊接后不能进行固熔处理的部件;还可用于制造体育器材如网球拍与垒球棒 7039 冷冻容器、低温器械与贮存箱,消防压力器材,军用器材、装甲板、导弹装置 7049 用于锻造静态强度与7079-T6合金的相同而又要求有高的抗应力腐蚀开裂勇力的零件,如飞机与导弹零件——起落架液压缸和挤压件。零件的疲劳性能大致与7075-T6合金的相等,而韧性稍高 7050 飞机结构件用中厚板、挤压件、自由锻件与模锻件。制造这类零件对合金的要求是:抗剥落腐蚀、应力腐蚀开裂能力、断裂韧性与抗疲劳性能都高 7072 空调器铝箔与特薄带材;2219、3003、3004、5050、5052、5154、6061、7075、7475、7178合金板材与管材的包覆层 7075 用于制造飞机结构及期货 他要求强度高、抗腐蚀性能强的高应力结构件、模具制造 7175 用于锻造航空器用的高强度结构性。T736材料有良好的综合性能,即强度、抗剥落腐蚀与抗应力腐蚀开裂性能、断裂韧性、疲劳强度都高 7178 供制造航空航天器的要求抗压屈服强度高的零部件 7475 机身用的包铝的与未包铝的板材,机翼骨架、桁条等。其他既要有高的强度又要有高的断裂韧性的零部件 7A04 飞机蒙皮、螺钉、以及受力构件如大梁桁条、隔框、翼肋、起落架等[编辑本段]【变形铝及铝合金状态、代号】 1.范围 本标准规定了变形铝合金的状态代号。 本标准适用于铝及铝加工产品。 2.基本原则 2.1基础状态代号用一个英文大写字母表示。 2.2细分状态代号采用基础状态代号后跟一位或多位阿拉伯数字表示。 2.3基本状态代号 基本状态分为5种 代号 名称 说明与应用 F 自由加工状态 适用于在成型过程中,对于加工硬化和热处理条件特殊要求的产品,该状态产品的力学性能不作规定。 O 退火状态 适用于经完全退火获得最低强度的加工产品。 H 加工硬化状态 适用于通过加工硬化提高强度的产品,产品在加工硬化后可经过(也可不经过)使强度有所降低的附加热处理。 W 固熔热处理状态 处理状态 一种不稳定状态,仅适用于经固溶热处理后,室温下自然时效的合金,该状态代号仅表示产品处于自然时效阶段。 T 热处理状态(不同于F、O、H状态) 适用于热处理后,经过(或不经过)加工硬化达到稳定的产品。T代号后面必须跟有一位或多位阿拉伯数字
物质的用途决定于物质的性质。由于铝有多种优良性能,因而铝有着极为广泛的用途。 (1)铝的密度很小,仅为2.7 g/cm3,虽然它比较软,但可制成各种铝合金,如硬铝、超硬铝;防锈铝、铸铝等。这些铝合金广泛应用于飞机、汽车、火车、船舶等制造工业。此外,宇宙火箭、航天飞机、人造卫星也使用大量的铝及其合金。例如,一架超音速飞机约由70%的铝及其合金构成。船舶建造中也大量使用铝,一艘大型客船的用铝量常达几千吨。 (2)铝的导电性仅次于银、铜,虽然它的导电率只有铜的2/3,但密度只有铜的1/3,所以输送同量的电,铝线的质量只有铜线的一半。铝表面的氧化膜不仅有耐腐蚀的能力,而且有一定的绝缘性,所以铝在电器制造工业、电线电缆工业和无线电工业中有广泛的用途。 (3)铝是热的良导体,它的导热能力比铁大3倍,工业上可用铝制造各种热交换器、散热材料和炊具等。 (4)铝有较好的延展性(它的延展性仅次于金和银),在100 ℃~150 ℃时可制成薄于0.01 mm的铝箔,这些铝箔广泛用于包装香烟、糖果等,还可制成铝丝、铝条,并能轧制各种铝制品。 (5)铝的表面因有致密的氧化物保护膜,不易受到腐蚀,常被用来制造化学反应器,医疗器械,冷冻装置,石油和天然气管道等。 (6)铝粉具有银白色光泽(一般金属在粉末状时的颜色多为黑色),常用来做涂料,俗称银粉、银漆,以保护铁制品不被腐蚀,而且美观。 (7)铝在氧气中燃烧能放出大量的热和耀眼的光,常用于制造爆炸混合物,如铵铝炸药(由硝酸铵、木炭粉、铝粉、烟黑及其它可燃性有机物混合而成)、燃烧混合物(如用铝热剂做的炸弹和炮弹可用来攻击难以着火的目标或坦克、大炮等)和照明混合物(如含硝酸钡68%、铝粉28%、虫胶4%) (8)铝热剂常用来熔炼难熔金属和焊接钢轨等。铝还用做炼钢过程中的脱氧剂。铝粉和石墨,二氧化钛(或其它高熔点金属的氧化物)按一定比率均匀混合后,涂在金属上,经高温煅烧而制成耐高温的金属陶瓷,它在火箭及导弹技术上有重要应用。 (9)铝板对光的反射性能也很好,铝越纯,其反射能力越好,因此常用来制造高质量的反射镜,如太阳灶反射镜等。 (10)铝具有吸音性能,音响效果也较好,所以广播室、现代化大型建筑室内的天花板等也常用铝。 但人类多吃铝,会造成脑中毒。如老年痴呆.以上是一些铝合金的资料,希望对你有所帮助。
将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里,经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件(零件或毛坯)的工艺过程。现代机械制造工业的基础工艺。铸造生产的毛坯成本低廉,对于形状复杂、特别是具有复杂内腔的零件,更能显示出它的经济性;同时它的适应性较广,且具有较好的综合机械性能。但铸造生产所需的材料(如金属、木材、燃料、造型材料等)和设备(如冶金炉、混砂机、造型机、造芯机、落砂机、抛丸机等)较多,且会产生粉尘、有害气体和噪声而污染环境。 铸造是人类掌握较早的一种金属热加工工艺,已有约6000年的历史。公元前3200年,美索不达米亚出现铜青蛙铸件。公元前13~前10世纪之间,中国已进入青铜铸件的全盛时期,工艺上已达到相当高的水平,如商代的重875千克的司母戊方鼎、战国的曾侯乙尊盘和西汉的透光镜等都是古代铸造的代表产品。早期的铸造受陶器的影响较大,铸件大多为农业生产、宗教、生活等方面的工具或用具,艺术色彩较浓。公元前513年,中国铸出了世界上最早见于文字记载的铸铁件——晋国铸鼎(约270千克重)。公元8世纪前后,欧洲开始生产铸铁件。18世纪的工业革命后,铸件进入为大工业服务的新时期。进入20世纪,铸造的发展速度很快,先后开发出球墨铸铁,可锻铸铁,超低碳不锈钢以及铝铜、铝硅、铝镁合金,钛基、镍基合金等铸造金属材料,并发明了对灰铸铁进行孕育处理的新工艺。50年代以后,出现了湿砂高压造型,化学硬化砂造型和造芯、负压造型以及其他特种铸造、抛丸清理等新工艺。 铸造种类很多,按造型方法习惯上分为:①普通砂型铸造,包括湿砂型、干砂型和化学硬化砂型3类。②特种铸造,按造型材料又可分为以天然矿产砂石为主要造型材料的特种铸造(如熔模铸造、泥型铸造、铸造车间壳型铸造、负压铸造、实型铸造、陶瓷型铸造等)和以金属为主要铸型材料的特种铸造(如金属型铸造、压力铸造、连续铸造、低压铸造、离心铸造等)两类。铸造工艺通常包括:①铸型(使液态金属成为固态铸件的容器)准备,铸型按所用材料可分为砂型、金属型、陶瓷型、泥型、石墨型等,按使用次数可分为一次性型、半永久型和永久型,铸型准备的优劣是影响铸件质量的主要因素;②铸造金属的熔化与浇注,铸造金属(铸造合金)主要有铸铁、铸钢和铸造有色合金;③铸件处理和检验,铸件处理包括清除型芯和铸件表面异物、切除浇冒口、铲磨毛刺和披缝等凸出物以及热处理、整形、防锈处理和粗加工等。
合金是由金属与其它一种以上的金属或非金属所组成的具有金属通性的物质。我国是世界上最早研究和生产合金的国家之一,在商朝(距今3000多年前)青铜(铜锡合金)工艺就已非常发达;公元前6世纪左右(春秋晚期)已锻打(还进行过热处理)出锋利的剑(钢制品)。铝是分布较广的元素,在地壳中含量仅次于氧和硅,是金属中含量最高的。纯铝密度较低,为2.7 g/cm3,有良好的导热、导电性(仅次于Au、Ag、Cu),延展性好、塑性高,可进行各种机械加工。铝的化学性质活泼,在空气中迅速氧化形成一层致密、牢固的氧化膜,因而具有良好的耐蚀性。但纯铝的强度低,只有通过合金化才能得到可作结构材料使用者选用根据铝合金的成分和生产工艺特点,通常分为形变与铸造铝合金两大类.工业上应用的主要有铝-锰,铝-镁,铝-镁-铜,铝-镁-硅-铜,铝-锌-镁-铜等合金.变形铝合金也叫熟铝合金,据其成分和性能特点又分为防锈铝,硬铝,超硬铝,锻铝和特殊铝等五种.。铝合金的突出特点是密度小、强度高。铝中加入Mn、Mg形成的Al-Mn、Al-Mg合金具有很好的耐蚀性,良好的塑性和较高的强度,称为防锈铝合金,用于制造油箱、容器、管道、铆钉等。硬铝合金的强度较防锈铝合金高,但防蚀性能有所下降,这类合金有Al-Cu-Mg系和Al-Cu-Mg-Zn系。新近开发的高强度硬铝,强度进一步提高,而密度比普通硬铝减小15%,且能挤压成型,可用作摩托车骨架和轮圈等构件。Al-Li合金可制作飞机零件和承受载重的高级运动器材。 各种飞机都以铝合金作为主要结构材料。飞机上的蒙皮、梁、肋、桁条、隔框和起落架都可以用铝合金制造。飞机依用途的不同,铝的用量也不一样。着重于经济效益的民用机因铝合金价格便宜而大量采用,如波音767客机采用的铝合金约占机体结构重量 81%。军用飞机因要求有良好的作战性能而相对地减少铝的用量,如最大飞行速度为马赫数 2.5的F-15高性能战斗机仅使用35.5%铝合金有些铝合金有良好的低温性能,在-183~-253[2oc]下不冷脆,可在液氢和液氧环境下工作,它与浓硝酸和偏二甲肼不起化学反应,具有良好的焊接性能,因而是制造液体火箭的好材料。发射“阿波罗”号飞船的“土星” 5号运载火箭各级的燃料箱、氧化剂箱、箱间段、级间段、尾段和仪器舱都用铝合金制造。 航天飞机的乘员舱、前机身、中机身、后机身、垂尾、襟翼、升降副翼和水平尾翼都是用铝合金制做的。各种人造地球卫星和空间探测器的主要结构材料也都是铝合
工程机械论文题目
机械工程是一门涉及利用物理定律为机械系统作分析、设计、制造及维修的工程学科。机械工程是以有关的自然科学和技术科学为理论基础,结合生产实践中的技术经验,研究和解决在开发、设计、制造、安装、运用和维修各种机械中的全部理论和实际问题的应用学科。以下是机械工程硕士论文题目供大家参考。
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146、双螺杆式空压机转子型线分析与加工优化
147、铸造起重机安全制动温度场热耦合及机构振动分析
148、渐变箍紧力作用的起重机卷筒结构分析与优化设计
149、汽车起重机动力、起升系统参数优化及节能分析
150、贝叶斯网络系统可靠性分析及故障诊断方法研究
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152、喷油器火花塞护套成形工艺优化及模具分析
153、碟形砂轮磨削面齿轮加工技术及齿面误差生成规律研究
154、铝合金喷射沉积坯形状及组织控制
155、基于FACT理论的柔顺机构设计及其在振动切削方面的应用
156、高精度FA针摆传动尺寸链分析研究
157、水平带法兰阀体多向模锻工艺研究
158、并联机构的人机交互式装配实现及运动性能自动分析
159、铝合金薄壁件加工变形控制技术研究
160、三柱塞式连续型液压增压器的特性研究
161、液压泵新型补油装置研究
162、压力阀的新型阻尼调压装置研究
163、多轴电液转向系统优化设计
164、大型框架式液压机智能监控与维护系统设计
165、液压缸综合性能测试试验台机械结构及液控部分的设计与开发
166、考虑实际气体效应低速运转螺旋槽干气密封性能研究
167、液压型落地式风力发电机组主传动系统特性与稳速控制研究
168、装载机动臂液压缸可靠性研究
169、舰船稳定平台液压驱动单元控制及实验研究
170、单作用双泵双速马达专用换向阀设计与研究
171、二通插装式比例节流阀自抗扰控制方法研究
172、旋转机械状态趋势预测及故障诊断专家系统关键技术研究
173、阶梯滑动轴承油膜流态可视化试验装置设计与应用
174、大型平行轴斜齿轮减速器可靠性分析
175、曲沟球轴承的设计与试制
176、汇率波动对重庆市机电产品进出口贸易影响传导机制及对策研究
177、流体动压型机械密封开启过程的声发射特征监测研究
178、桥门式起重机蒙皮式主梁结构性能分析
179、螺纹插装比例流量控制阀的振动特性研究
180、农耕文化符号的转换和再利用
181、石墨烯作为润滑油添加剂在青铜织构表面的摩擦学行为研究
182、微粒子喷丸对螺纹紧固件抗松动性能影响研究
183、螺纹插装平衡阀结构和特性研究
184、机械密封端面接触状态监测技术研究
【拓展阅读】
工程机械基本介绍
工程机械是中国装备工业的重要组成部分。概括地说,凡土石方施工工程、路面建设与养护、流动式起重装卸作业和各种建筑工程所需的综合性机械化施工工程所必需的机械装备,称为工程机械。它主要用于交通运输建设,能源工业建设和生产、矿山等原材料工业建设和生产、农林水利建设、工业与民用建筑、城市建设、环境保护等领域。
在世界各国,对这个行业的称谓基本雷同,其中美国和英国称为建筑机械与设备,德国称为建筑机械与装置,俄罗斯称为建筑与筑路机械,日本称为建设机械。在中国部分产品也称为建设机械,而在机械系统根据国务院组建该行业批文时统称为工程机械,一直延续到现在。各国对该行业划定产品范围大致相同,中国工程机械与其他各国比较还增加了铁路线路工程机械、叉车与工业搬运车辆、装修机械、电梯、风动工具等行业。
工程机械论文框架
1 绪论
1-1 全球工程机械市场概况
1-2 中国工程机械市场概况
2 中国工程机械的格局
2-1 中国工程机械的发展历程
2-2 国内外并购整合概况
2-3 中国工程机械的发展成就
3 中国工程机械现状分析
3-1 中国工程机械的发展优势
3-2 中国工程机械发展的劣势
3-3 中国工程机械发展的机遇
3-4 中国工程机械发展面临的问题
4 中国工程机械未来发展的思考
4-1 发展思路
4-2 对策措施
4-3 发展预测
结束语
致谢
参考文献
合金是由金属与其它一种以上的金属或非金属所组成的具有金属通性的物质。我国是世界上最早研究和生产合金的国家之一,在商朝(距今3000多年前)青铜(铜锡合金)工艺就已非常发达;公元前6世纪左右(春秋晚期)已锻打(还进行过热处理)出锋利的剑(钢制品)。铝是分布较广的元素,在地壳中含量仅次于氧和硅,是金属中含量最高的。纯铝密度较低,为2.7 g/cm3,有良好的导热、导电性(仅次于Au、Ag、Cu),延展性好、塑性高,可进行各种机械加工。铝的化学性质活泼,在空气中迅速氧化形成一层致密、牢固的氧化膜,因而具有良好的耐蚀性。但纯铝的强度低,只有通过合金化才能得到可作结构材料使用者选用根据铝合金的成分和生产工艺特点,通常分为形变与铸造铝合金两大类.工业上应用的主要有铝-锰,铝-镁,铝-镁-铜,铝-镁-硅-铜,铝-锌-镁-铜等合金.变形铝合金也叫熟铝合金,据其成分和性能特点又分为防锈铝,硬铝,超硬铝,锻铝和特殊铝等五种.。铝合金的突出特点是密度小、强度高。铝中加入Mn、Mg形成的Al-Mn、Al-Mg合金具有很好的耐蚀性,良好的塑性和较高的强度,称为防锈铝合金,用于制造油箱、容器、管道、铆钉等。硬铝合金的强度较防锈铝合金高,但防蚀性能有所下降,这类合金有Al-Cu-Mg系和Al-Cu-Mg-Zn系。新近开发的高强度硬铝,强度进一步提高,而密度比普通硬铝减小15%,且能挤压成型,可用作摩托车骨架和轮圈等构件。Al-Li合金可制作飞机零件和承受载重的高级运动器材。 各种飞机都以铝合金作为主要结构材料。飞机上的蒙皮、梁、肋、桁条、隔框和起落架都可以用铝合金制造。飞机依用途的不同,铝的用量也不一样。着重于经济效益的民用机因铝合金价格便宜而大量采用,如波音767客机采用的铝合金约占机体结构重量 81%。军用飞机因要求有良好的作战性能而相对地减少铝的用量,如最大飞行速度为马赫数 2.5的F-15高性能战斗机仅使用35.5%铝合金有些铝合金有良好的低温性能,在-183~-253[2oc]下不冷脆,可在液氢和液氧环境下工作,它与浓硝酸和偏二甲肼不起化学反应,具有良好的焊接性能,因而是制造液体火箭的好材料。发射“阿波罗”号飞船的“土星” 5号运载火箭各级的燃料箱、氧化剂箱、箱间段、级间段、尾段和仪器舱都用铝合金制造。 航天飞机的乘员舱、前机身、中机身、后机身、垂尾、襟翼、升降副翼和水平尾翼都是用铝合金制做的。各种人造地球卫星和空间探测器的主要结构材料也都是铝合
随着铁碳合金中含碳量的逐渐增加,强度硬度逐渐增加,塑性韧性逐渐降低
铁碳合金铁碳合金是钢和铁的总称,是工业上应用最广泛的合金。铁碳合金是以铁为基本元素,以碳为主加元素组成的合金。在液态时,铁和碳可以无限互溶。在固态时,碳溶于铁中形成固溶体。当含碳量超过碳在铁中的固态溶解度时,则出现金属化合物。此外,还可以形成由固溶体和金属化合物组成的机械混合物。下面分述铁碳合金在固态下出现的几种基本组织。● 铁素体铁素体是碳溶解在a-Fe中的间隙固溶体,常用符号F表示。它仍保持的体心立方晶格,其溶碳能力很小,常温下仅能溶解为0.0008%的碳,在727℃时最大的溶碳能力为0.02%。由于铁素体含碳量很低,其性能与纯铁相似,塑性、韧性很好,伸长率δ=45%~50%。强度、硬度较低,σb≈250MPa,而HBS=80。● 奥氏体奥氏体是碳溶解在γ-Fe中的间隙固溶体,常用符号A表示。它仍保持γ-Fe的面心立方晶格。其溶碳能力较大,在727℃时溶碳为ωc=0.77%,1148℃时可溶碳2.11%。奥氏体是在大于727℃高温下才能稳定存在的组织。奥氏体塑性好,是绝大多数钢种在高温下进行压力加工时所要求的组织。奥氏体是没有磁性的。● 渗碳体渗碳体是铁与碳形成的金属化合物,其化学式为Fe3C。渗碳体的含碳量为ωc=6.69%,熔点为1227℃。其晶格为复杂的正交晶格,硬度很高HBW=800,塑性、韧性几乎为零,脆性很大。在铁碳合金中有不同形态的渗碳体,其数量、形态与分布对铁碳合金的性能有直接影响。● 珠光体珠光体是奥氏体发生共析转变所形成的铁素体与渗碳体的共析体。其形态为铁素体薄层和渗碳体薄层交替重叠的层状复相物,也称片装珠光体。用符号P表示,含碳量为ωc=0.77%。其力学性能介于铁素体与渗碳体之间,决定于珠光体片层间距,即一层铁素体与一层渗碳体厚度和的平均值。● 莱氏体莱氏体是液态铁碳合金发生共晶转变形成的奥氏体和渗碳体所组成的共晶体,其含碳量为ωc=4.3%。当温度高于727℃时,莱氏体由奥氏体和渗碳体组成,用符号Ld表示。在低于727℃时,莱氏体是由珠光体和渗碳体组成,用符号Ld’表示,称为变态莱氏体。因莱氏体的基体是硬而脆的渗碳体,所以硬度高,塑性很差。
铬是不锈耐酸钢和耐热钢的主要合金元素。合金钢中含铬量若达到12%左右,在钢的表面便形成致密的铬的氧化物,使钢在氧化性介质中的耐蚀性发生突变而大大提高。铬、铝、硅等元素,能提高钢的抗氧化性和抗高温气体的腐蚀性能,但过量的铝和硅则会使钢的热塑性变坏。镍主要用来形成和稳定奥氏体组织,使钢获得良好的力学性能、耐蚀性能和工艺性能。钼能使不锈耐酸钢很快钝化,提高对含有氯离子的溶液及其他非氧化性介质的耐蚀能力。钛、铌通常用来固定合金钢中的碳,使它生成稳定的碳化物,以减轻碳对合金钢耐蚀性能的有害作用。铜和磷配合使用时,可提高钢的耐大气腐蚀性能。
铁碳合金组织变化的基本规律:随含碳量的增加,工业纯铁中的三次渗碳体的量增加;亚共析钢中的铁素体量减少;过共析钢中的二次渗碳体量增加;亚共晶白口铸铁的珠光体和二次渗碳量也减少,共晶渗碳体量增加;过共晶白口铁中的一次渗碳体和共晶渗碳体量增加。这个是一向铁碳合金的力学性能的根本原因。 并且随着冷却和加热的条件不同,铁碳合金的组织、性能都会大不相同。