第六章 有色金属及硬质合金.22页PPT
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有色金属及硬质合金课件
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
06
有色金属及硬质合金的 未来展望与挑战
新材料与新工艺的研发
总结词
随着科技的不断进步，有色金属及硬质合金的新材料 和新工艺研发将不断涌现，以满足更广泛的应用需求 。
详细描述
随着新材料和新工艺的研发，有色金属及硬质合金的性 能将得到进一步提升，如高强度、高耐磨性、高耐腐蚀 性等。这些新材料和新工艺的应用将拓展到航空航天、 汽车、能源等领域，为产业发展带来新的机遇和挑战。
详细描述
锌是一种具有良好防腐蚀性能的有色金属，常用于钢铁、铜等金属的表面镀层。锌合金是以锌为主要 元素，加入其他金属元素组成的合金，具有良好的机械性能和加工性能。锌合金在建筑、装饰、汽车 等领域有广泛应用。
镍及镍合金
总结词
具有优良的耐腐蚀性和机械性能，良好 的高温性能和磁性
VS
详细描述
镍是一种具有优良耐腐蚀性和机械性能的 有色金属，常用于制造不锈钢和其他合金 。镍合金是以镍为主要元素，加入其他金 属元素组成的合金，具有良好的高温性能 、磁性和加工性能。镍合金在航空、化工 、电子等领域有广泛应用。
其他有色金属
总结词
各有其独特性质和应用领域
详细描述
除了铜、铝、锌、镍等主要的有色金属外，还有许多其他有色金属，如锡、铅、钴、镁 等。这些金属都具有独特的性质和应用领域，例如锡用于制造焊料和包装材料，铅用于
制造电池和颜料，钴用于制造硬质合金和电池，镁用于制造轻质结构和航空材料等。
REPORT
CATALOG
铝及铝合金
总结词
质轻、耐腐蚀、导电导热性好，加工性能优异
详细描述
硬质合金基础知识PPT课件
2021
10
2.2 ISO国际标准
这类分类方法是根据合金的使用范围分类，随着硬 质合金工业的不断发展，各个国家的命名规则不一 致，甚至即使同一国家不同厂家的命名也是各不相 同，为了方便用户，国际标准化组织规定了以下统 一分类方法：
分为三类P类、M类、K类 P类：P01、P05、P10、P15、P20、P25、P30、P40 M类：M10、M20、M30、M40 K类：K05、K10、K20、K30、K40
2021
8
晶格结构 转变温度℃ 密度g/cm3 热扩散系数k-1
熔点℃ 热导率Wμm-1k-1
电阻率μΩcm 弹性模量N/mm2
泊松比 硬度HV10
ε-Co 简单六方
α-Co 面心立方
417.25
8.85 12.5× 10-6
8.80 14.2 × 10-6
1492.6
69.21 6.24（室温）
18
WC-Co类
WC-Co（YG）类硬质合金主要用于加工铸铁、有色金属和 非金属材料。加工铸铁时，切屑呈崩碎块粒，刀具受冲击很 大，切削力和切削热都集中在刀刃和刀尖附近。YG类合金有 较高的抗弯强度和冲击韧性（与YT类比较），这可减小切削 时的崩刃。同时，YG类合金的导热性较好，有利于切削热从 刀尖散走，降低刀尖温度，避免刀尖过热软化。加工有色金 属及其合金时，由于在熔化温度下有色金属及其合金不会与 WC产生熔解或熔解速度非常慢，即使在熔化温度下也不产生 化学相互作用，因此，YG类合金能成功地加工有色金属及其 合金。YG类合金的磨加工性较好，可以磨出锐利的刃口，因 此适于加工有色金属和纤维复合材料。 YG类硬质合金中含钴 量较多时，其抗弯强度及冲击韧性均较好，特别是提高了疲 劳强度，因此适于在受冲击和振动的条件下作粗加工用；含 钴量较少时，其耐磨性和耐热性较高，适合于作连续切削的 精加工用。当含钴量较少时，合金的硬度较高，耐磨性也较 好。
工程材料-有色金属及其合金PPT
造性能和耐热性较差。
鼓风机用密封件(ZL102) 及抗空架件(ZL301)
.
15
4.铸造铝 – 锌合金 ( ZL401、ZL402 ) : 具有良好的铸造性,经变质处理和
时效处理后,强度高,但耐蚀性差。
大型空压机活塞(ZL401)
.
16
三、 铜及铜合金
（一）.铜的性能特点:密度大;导电及导热 性能好;抗大气腐蚀性好;塑性高;强 度低;无磁性;无打击火花;加工工艺 性好等。 工业纯铜 T1～T4，
普通青铜 ( 锡青铜 ) ( tin bronze )
特殊青铜 ( 无锡青铜 ) ( tin – free bronze )
.
27
青铜牌号的表示方法
Z Q Sn10 – 1
.
其它合金元 素含量为1% 主加元素锡其含 量为WSn = 10% 青铜
铸造
28
一) 锡青铜 ( tin bronze )
叶片(2A11)等重要零件。
（2）铝锰合金（防锈铝合金） 成分：AL—Mn（主）－Mg Mn,Mg的作用： 提高抗腐蚀性能及塑性，固溶强化
.
10
性能：抗蚀性高，塑性好，不能热处理强化，可冷变形强化。 应用：油箱、 油管（罐）、铆钉（3A21）等。
（3）铝锌合金（超硬铝）
成分：Al－Zn－Cu－Mg
纯铝的牌号：四位字符（以1开头，第二位表示纯铝的成分 状况，第三、四位表示铝的质量分数小数点后两位数。）
二、铝合金：
向铝中加入合金元素 → 铝合金 。
常加的合金元素 ：主：Cu,Mg,Si,Zn,Mn等；
微：Ti,Z. r,Cr,B等；
4
共晶点
合金元素
1 铝合金的分类
变形铝合金 （D以左）
鼓风机用密封件(ZL102) 及抗空架件(ZL301)
.
15
4.铸造铝 – 锌合金 ( ZL401、ZL402 ) : 具有良好的铸造性,经变质处理和
时效处理后,强度高,但耐蚀性差。
大型空压机活塞(ZL401)
.
16
三、 铜及铜合金
（一）.铜的性能特点:密度大;导电及导热 性能好;抗大气腐蚀性好;塑性高;强 度低;无磁性;无打击火花;加工工艺 性好等。 工业纯铜 T1～T4，
普通青铜 ( 锡青铜 ) ( tin bronze )
特殊青铜 ( 无锡青铜 ) ( tin – free bronze )
.
27
青铜牌号的表示方法
Z Q Sn10 – 1
.
其它合金元 素含量为1% 主加元素锡其含 量为WSn = 10% 青铜
铸造
28
一) 锡青铜 ( tin bronze )
叶片(2A11)等重要零件。
（2）铝锰合金（防锈铝合金） 成分：AL—Mn（主）－Mg Mn,Mg的作用： 提高抗腐蚀性能及塑性，固溶强化
.
10
性能：抗蚀性高，塑性好，不能热处理强化，可冷变形强化。 应用：油箱、 油管（罐）、铆钉（3A21）等。
（3）铝锌合金（超硬铝）
成分：Al－Zn－Cu－Mg
纯铝的牌号：四位字符（以1开头，第二位表示纯铝的成分 状况，第三、四位表示铝的质量分数小数点后两位数。）
二、铝合金：
向铝中加入合金元素 → 铝合金 。
常加的合金元素 ：主：Cu,Mg,Si,Zn,Mn等；
微：Ti,Z. r,Cr,B等；
4
共晶点
合金元素
1 铝合金的分类
变形铝合金 （D以左）
金属材料有色金属及其合金PPT教案
第16页/共39页
17
铜及铜合金
铜及铜合金有下列特性： (1)优异的物理、化学性能
导电性、导热性极佳；对大气和水的抗蚀能力很高；铜是抗磁性物质。
(2)良好的加工性能
塑性加工性能优良，容易冷、热成型；切削加工性能优良，铸造铜合 金有很好的铸造性能；焊接性好。
(3)某些特殊机械性
例如优良的减摩性和耐磨性(如青铜及部分黄铜)，抗卡咬，高的弹性 极限和疲劳极限(如铍青铜等)，弹性稳定。
Ni 5.0~6.5
600 8
700 10 700 10 700 4
船舶及化工机械
160
175 160 －
编号：H+主加元素符号+铜质量分数+主加元素质量分数
第22页/共39页
23
黄铜制品
第23页/共39页
24
（2）青铜 —— Cu-Sn系合金
压力加工青铜
Sn青铜 —— 如 QSn4-3，含4%Sn 、 3%Zn，其余为 Cu 。做轴承、弹簧等 。
(500℃一600 ℃)强度比它们的高，并且组织稳定，抗氧
化性和抗蠕变性好，焊接性能也很好。
α钛合金不能淬火强化，主要依靠固溶强化，热处理只
进行退火(消除应力退火或再结晶退火)。
典型牌号：TA7，成分：Ti-5Al-2.5Sn
用途：使用温度500 ℃ ；主要用于制造导弹的燃料罐、 ≤
超音速飞机的涡轮机匣等。
第11页/共39页
12
（3）超硬铝合金（AlMg-Zn-Cu系） ➢ 牌号有7A04(LC4)、7A09(LC9)等。
➢ 固溶处理和人工时效 ➢ 强度最高的铝合金。抗蚀性较差，高温下软化快。用包
铝法可提高抗蚀性。 ➢ 超硬铝合金多用于制造受力大的重要构件，例如飞机大
有色金属及其合金综述课件
拉拔
通过拉拔机将金属线材拉制成 各种规格的细线、弹簧丝等。
表面处理
电镀
通过电解的方法在金属 表面镀覆一层金属或合 金，以提高耐腐蚀性和
美观度。
喷涂
通过喷枪或喷粉装置将 涂料喷涂在金属表面，
形成一层保护膜。
氧化处理
通过化学或电化学的方 法使金属表面形成一层 氧化膜，以提高耐腐蚀
性和美观度。
钝化处理
通过化学方法使金属表 面形成一层钝化膜，以
镁及镁合金
镁是一种轻质金属，具有良好的比强度和比刚度。镁合金广泛应用 于汽车、电子和航空航天等领域。
钴及钴合金
钴是一种具有优良耐腐蚀性和高温强度的金属。钴合金广泛应用于 航空航天、能源和化工等领域。
02
CHAPTER
有色金属的应用领域
建筑行业
铝合金
用于制造门窗、幕墙、支架等， 因其轻便、美观、耐腐蚀而受到 广泛应用。
的破坏和污染，特别是减少废水和废气的排放。
促进循环经济
03
回收和再生利用有色金属是循环经济的重要组成部分，有助于
实现经济、社会和环境的可持续发展。
05
CHAPTER
有色金属的未来发展趋势
新材料研发
01
02
03
高性能轻质材料
研发具有高强度、轻量化 的有色金属合金，用于航 空航天、汽车等领域，替 代传统材料。
铜及铜合金
用于管道、供暖系统、水龙头等 ，因其良好的导热性和耐腐蚀性 而受到青睐。
汽车行业
镁合金
用于汽车零部件，如发动机罩、气瓶 架等，以减轻重量并提高燃油经济性 。
铝合金
用于汽车车身、底盘和悬挂系统等， 以提高汽车的结构强度和轻量化。
电子行业
有色金属及合金PPT课件
纯铝按其纯度分为高纯铝、工业高纯铝和工业纯铝。纯铝的牌号用 “铝”字汉语拼音字首“L”和其后面的编号表示。高纯铝的牌号有LG1、 LG2、LG3、LG4和LG5，“G”是高字的汉语拼音字首，后面的数字越 大，纯度越高，它们的含铝量在99.85%～99.99%之间。工业纯铝的牌 号有L1、L2、L3、L4、L4-1、L5、L5-1、和L6。后面的数字表示纯度， 数字越大，纯度越低。
8
❖ 超硬铝合金
超硬铝合金为Al-Mg-Zn-Cu系合金，并含有少量的Cr和Mn。牌号 有LC4、LC6等。Zn、Cu、Mg与Al可以形成固溶体和多种复杂的第二相。 其牌号用”LC“表示，”LC“是”铝超“二字的拼音字首。
所以经过固溶处理和人工时效后，可获得很高的强度和硬度。它是 强度最高的一种铝合金。但这种合金的抗蚀性较差，高温下软化快。可 以用包铝法提高抗蚀性。超硬铝合金多用来制造受力大的重要构件，如 飞机大梁、起落架等。
铸造铝合金按加入的主要合金元素的不同，分为Al－Si系、Al－Cu系、 Al－Mg系和Al－Zn系四种合金。合金牌号用“铸铝”二字汉语拼音字首 “ZL”后跟三位数字表示。第一位数表示合金系列，1为Al－Si系合金；2 为Al－Cu系合金；3为Al－Mg系合金；4为Al－Zn系合金。第二、三位数 表示合金的顺序号。如ZL201表示1号铝铜系铸造铝合金，ZL107表示7号 铝硅系铸造铝合金。
❖ 锻铝合金
LD5、LD7、LD10等属于这类铝合金。锻铝合金为Al-Mg-Si-Cu系 和Al-Cu-Mg-Ni-Fe系合金。其牌号用”LD“表示，”LD是“铝锻二字的 拼音字首。
该合金中的元素种类多但用量少，具有良好的热塑性，良好的铸造 性能和锻造性能，并有较高的机械性能。这类合金主要用于承受重载荷 的锻件和模锻件。锻铝合金通常都要进行固溶处理和人工时效。
8
❖ 超硬铝合金
超硬铝合金为Al-Mg-Zn-Cu系合金，并含有少量的Cr和Mn。牌号 有LC4、LC6等。Zn、Cu、Mg与Al可以形成固溶体和多种复杂的第二相。 其牌号用”LC“表示，”LC“是”铝超“二字的拼音字首。
所以经过固溶处理和人工时效后，可获得很高的强度和硬度。它是 强度最高的一种铝合金。但这种合金的抗蚀性较差，高温下软化快。可 以用包铝法提高抗蚀性。超硬铝合金多用来制造受力大的重要构件，如 飞机大梁、起落架等。
铸造铝合金按加入的主要合金元素的不同，分为Al－Si系、Al－Cu系、 Al－Mg系和Al－Zn系四种合金。合金牌号用“铸铝”二字汉语拼音字首 “ZL”后跟三位数字表示。第一位数表示合金系列，1为Al－Si系合金；2 为Al－Cu系合金；3为Al－Mg系合金；4为Al－Zn系合金。第二、三位数 表示合金的顺序号。如ZL201表示1号铝铜系铸造铝合金，ZL107表示7号 铝硅系铸造铝合金。
❖ 锻铝合金
LD5、LD7、LD10等属于这类铝合金。锻铝合金为Al-Mg-Si-Cu系 和Al-Cu-Mg-Ni-Fe系合金。其牌号用”LD“表示，”LD是“铝锻二字的 拼音字首。
该合金中的元素种类多但用量少，具有良好的热塑性，良好的铸造 性能和锻造性能，并有较高的机械性能。这类合金主要用于承受重载荷 的锻件和模锻件。锻铝合金通常都要进行固溶处理和人工时效。
《金属材料与热处理》课件——项目六 有色金属及硬质合金
QSn4－3表示含锡量为4％，含锌量为3 %，其余为铜的 锡青铜。
QAl7表示含铝量为7%，其余为铜的铝青铜。
铸造青铜的牌号和铸造黄铜的牌号：ZCu+主加元素符 号+主加元素含量+其他加入元素的元素符号及含量组成。 例如： ZCuSn5Pb5Zn5、ZCuAl9Mn2。
（1）锡青铜
锡青铜是以锡为主要合金 元素的铜合金，是人类历史上 应用最早的金属。
纯铜的牌号、化学成分和用途
二、铜合金
为了满足制作结构件的要求，工业上广泛采 用在铜中加入合金元素而制成性能得到强化的铜 合金，常用的铜合金可分为：
1．黄铜 2．特殊黄铜 3．青铜
1．黄铜
黄铜是以锌为主加合金元素的铜合金，具有良好的机械 性能，易加工成形，对大气、海水有相当好的抗蚀能力。
按所含合金元素的种类可分为普通黄铜和特殊黄铜； 按生产方式可分为压力加工黄铜和铸造黄铜。
2 ．特殊黄铜
在普通黄铜的基础上加入Sn、Si、Mn、Pb、Al等元素， 形成的铜合金。
根据加入元素不同，分别称为锡黄铜、硅黄铜、锰黄#43; 平均含铜量。例如：H62 表示含铜62%，其余为Zn的普通黄铜。
特殊压力加工黄铜牌号：H + 主加元素符号（除锌外） + 平均含铜量 + 主加元素平均含量。例如：HMn58－2，表 示含铜量为58%、含锰量为2%的特殊黄铜。
纯铝的牌号用四位字符体系的方法命名， 即用1×××表示，牌号的最后两位数字表示 最低铝百分含量中小数点后面的两位；第二位 的字母表示原始纯铝的改型情况。
如变形铝1A30表示纯度为99.30%的原始铝。 工业纯铝主要用来制作电线、电缆、散热片、配置 合金等。
二、铝合金
1．铝合金 的分类
QAl7表示含铝量为7%，其余为铜的铝青铜。
铸造青铜的牌号和铸造黄铜的牌号：ZCu+主加元素符 号+主加元素含量+其他加入元素的元素符号及含量组成。 例如： ZCuSn5Pb5Zn5、ZCuAl9Mn2。
（1）锡青铜
锡青铜是以锡为主要合金 元素的铜合金，是人类历史上 应用最早的金属。
纯铜的牌号、化学成分和用途
二、铜合金
为了满足制作结构件的要求，工业上广泛采 用在铜中加入合金元素而制成性能得到强化的铜 合金，常用的铜合金可分为：
1．黄铜 2．特殊黄铜 3．青铜
1．黄铜
黄铜是以锌为主加合金元素的铜合金，具有良好的机械 性能，易加工成形，对大气、海水有相当好的抗蚀能力。
按所含合金元素的种类可分为普通黄铜和特殊黄铜； 按生产方式可分为压力加工黄铜和铸造黄铜。
2 ．特殊黄铜
在普通黄铜的基础上加入Sn、Si、Mn、Pb、Al等元素， 形成的铜合金。
根据加入元素不同，分别称为锡黄铜、硅黄铜、锰黄#43; 平均含铜量。例如：H62 表示含铜62%，其余为Zn的普通黄铜。
特殊压力加工黄铜牌号：H + 主加元素符号（除锌外） + 平均含铜量 + 主加元素平均含量。例如：HMn58－2，表 示含铜量为58%、含锰量为2%的特殊黄铜。
纯铝的牌号用四位字符体系的方法命名， 即用1×××表示，牌号的最后两位数字表示 最低铝百分含量中小数点后面的两位；第二位 的字母表示原始纯铝的改型情况。
如变形铝1A30表示纯度为99.30%的原始铝。 工业纯铝主要用来制作电线、电缆、散热片、配置 合金等。
二、铝合金
1．铝合金 的分类