第9章有色金属及其合金 教学提示:通常将金属分成两大类,一类是铁及其合金称为黑色金属;另一类称有色 金属,除铁、铬、锰之外的其他金属均属有色金属。有色金属及其合金的种类很多,显然 其产量和使用量不及黑色金属多。但由于有色金属具有许多优良的特性,从而决定了有色 金属在国民经济中占有十分重要的地位:例如,铝、镁、钛等金属及其合金,具有密度小, 比强度高的特点,在飞机制造、汽车制造、船舶制造等工业中应用十分广泛;而银、铜、 铝等有色金属,导电性及导热性优良,是电气工业和仪表工业不可缺少的材料。再如,钨 钼、钽、铌及其合金是制造1300℃以上使用的高温零件及电真空元件的理想材料。本章仅 对铝及其合金、镁及其合金、铜及其合金、钛及其合金、轴承合金作一些简要介绍。 教学要求:本章内容学习应该以金属材料的结构、性能为基础,理解产生有色金属性 能特点的原因,熟悉铝、铜、镁、钛及其合金的分类、牌号和用途。掌握铝、铜及其合金 的性能参数和热处理方法。了解轴承合金的成分、组织特征以及应用。达到以上要求才能 在实际工作中正确地选择和使用有色金属材料及其合金 91铝及铝合金 铝合金是仅次于钢铁用量的金属材料。据调查,在铝合金市场中,有23%用量消耗于 建筑业和结构业,2%用于运输业,21%用于容器和包装,而电气工业占10%。在航空工 业中,铝合金的用量占着绝对优势 9.11工业纯铝 铝是元素周期表中排第三位的主族元素。纯铝是一种具有银白色金属光泽的金属,具 有如下独特的性能和优点 ①密度小,仅为铁的Ⅳ3左右,熔点低(604℃)。 ②具有面心立方晶格,塑性好(δ可达25%),可采用锻轧、挤压等压力加工方法制成 各种管、板、棒、线等型材。 ③导电、导热性能很好,仅次于银和铜居第三位,约为纯铜电导率的62%。可用来制 造电线、电缆等各种导电制品和各种散热器等导热元件。 ④在大气和淡水中具有良好的耐蚀性。因为铝的表面能生成一层极致密的氧化铝膜, 防止了氧与内部金属基体的相互作用。但铝的氧化膜在碱和盐的溶液中抗蚀性低。此外, 在热的稀硝酸和硫酸中也极易溶解 ⑤强度很低,抗拉强度仅为50MPa,虽然可通过冷作硬化的方法强化,但仍不能直 接用于制作结构材料。 上述主要特性决定了工业纯铝的用途,适于制作电线、电缆以及要求具有导热和抗大第 9 章 有色金属及其合金 教学提示：通常将金属分成两大类，一类是铁及其合金,称为黑色金属；另一类称有色 金属，除铁、铬、锰之外的其他金属均属有色金属。有色金属及其合金的种类很多，显然 其产量和使用量不及黑色金属多。但由于有色金属具有许多优良的特性，从而决定了有色 金属在国民经济中占有十分重要的地位：例如，铝、镁、钛等金属及其合金，具有密度小， 比强度高的特点，在飞机制造、汽车制造、船舶制造等工业中应用十分广泛；而银、铜、 铝等有色金属，导电性及导热性优良，是电气工业和仪表工业不可缺少的材料。再如，钨、 钼、钽、铌及其合金是制造 1300℃以上使用的高温零件及电真空元件的理想材料。本章仅 对铝及其合金、镁及其合金、铜及其合金、钛及其合金、轴承合金作一些简要介绍。 教学要求：本章内容学习应该以金属材料的结构、性能为基础，理解产生有色金属性 能特点的原因，熟悉铝、铜、镁、钛及其合金的分类、牌号和用途。掌握铝、铜及其合金 的性能参数和热处理方法。了解轴承合金的成分、组织特征以及应用。达到以上要求才能 在实际工作中正确地选择和使用有色金属材料及其合金。 9.1 铝及铝合金 铝合金是仅次于钢铁用量的金属材料。据调查，在铝合金市场中，有 23%用量消耗于 建筑业和结构业，22%用于运输业，21%用于容器和包装，而电气工业占 10%。在航空工 业中，铝合金的用量占着绝对优势。 9.1.1 工业纯铝 铝是元素周期表中排第三位的主族元素。纯铝是一种具有银白色金属光泽的金属，具 有如下独特的性能和优点： ① 密度小，仅为铁的 l/3 左右，熔点低(660.4℃)。 ② 具有面心立方晶格，塑性好( δ 可达 25%)，可采用锻轧、挤压等压力加工方法制成 各种管、板、棒、线等型材。 ③ 导电、导热性能很好，仅次于银和铜居第三位，约为纯铜电导率的 62%。可用来制 造电线、电缆等各种导电制品和各种散热器等导热元件。 ④ 在大气和淡水中具有良好的耐蚀性。因为铝的表面能生成一层极致密的氧化铝膜， 防止了氧与内部金属基体的相互作用。但铝的氧化膜在碱和盐的溶液中抗蚀性低。此外， 在热的稀硝酸和硫酸中也极易溶解。 ⑤ 强度很低，抗拉强度仅为 50 MPa，虽然可通过冷作硬化的方法强化，但仍不能直 接用于制作结构材料。 上述主要特性决定了工业纯铝的用途，适于制作电线、电缆以及要求具有导热和抗大