【演示文稿7.2铝及铝合金,钛及钛合金,硬质合金】 铝合金 钛合金

来源:读后感 发布时间:2019-10-22 12:32:01 点击:
金属材料与热处理,金属材料与热处理,课件开发单位:焊接工程系理论教研室,开发教师:胡素叶,第七单元 有色金属及硬质合金,模块二 §7-2 铝及铝合金,模块三§7-3 钛及钛合金,模块四 §7-4 硬质合金,§7-2 铝及铝合金,铝中加入少量的铜、镁、锰等,形成坚硬的铝合金。,二、铝及铝合金的分类、代号、牌号和用途,铝是一种具有良好的导电传热性及延展性的轻金属。,一、铝及铝合金的性能特点,一、铝及铝合金的性能特点,3.加工性能好,1.密度小,熔点低,导电性、导热性好,磁化率低,2.抗大气腐蚀性能好,,二、铝及铝合金的分类、代号、牌号和用途,纯铝,,高纯铝,工业高纯铝,工业纯铝,,加入合金元素,铝合金,,变形铝合金,铸造铝合金,,防锈铝合金,硬铝合金,超硬铝合金,锻铝合金,,铝硅合金,铝铜合金,铝镁合金,铝锌合金,,,可通过热处理强化,通过变质处理和热处理强化,1.纯铝(Al),工业纯铝代号后的编号数字越大,纯度越低。,按纯度分为高纯铝、工业高纯铝、工业纯铝。,1)高纯铝:99.93%~99.996%,用于科研, 代号L01~L04。,2)工业高纯铝:99.85%~99.9%,用于作铝合金的原料、特殊化学器械等,代号L00、L0。,3)工业纯铝:98.0%~99.0%, 用作管、线、板材和棒材,代号L1~L6。,高纯铝后的编号数字越大,纯度越高,2.铝合金,●变形铝合金根据性能不同分:防锈铝、硬铝、超硬铝和锻铝。,根据成分特点和生产方式不同分:变形铝合金和铸造铝合金。,防锈铝,按国家标准(GB3190-1982)规定:,防锈铝 LF,锻铝LD,超硬铝LC,硬铝LY,及一组顺序号来表示,如LF5、LY1、LC4、LD5。,铸造铝合金,+,ZL,数字,+,数字,+,数字,1为Al-Si系, 2为Al-Cu系, 3为Al-Mg系,4为Al-Zn系,后两位为合金的序号。,,3.铝合金的强化,在铝合金的相图中,将B溶质含量在D~F之间的变形铝合金加热到α相区,经保温后迅速水冷(这种淬火称固溶处理),在室温下得到过饱和的α固溶体。这种组织是不稳定的,在室温下放置或低温加热时,有分解出强化相过渡到稳定状态的倾向,而使强度和硬度明显提高,这种现象称为时效。,在加热条件下进行的时效称为人工时效。,在室温下进行的时效称为自然时效。,含铜4%的铝合金的自然时效曲线,,,,,,,,,0,3,4,5,6,1,2,,,,,,,300,350,400,450,200,250,,,,,孕育期,Rm/MPa,t,时效时间/天,,*§7-3 钛及钛合金,一、纯钛(Ti) 二、钛合金,一、纯钛(Ti),纯钛是一种银白色具有同素异构转变现象的金属;
在882℃以下为密排六方晶格,称为α—钛(α—Ti),在882℃以上为体心立方晶格,称为β—钛(β—Ti)。,密度小(4.58g/cm3) ,熔点高(1677℃),热膨胀系数小,塑性好,容易加工成形;
在550℃以下有很好的耐蚀性,不易氧化,在海水和蒸汽中的抗蚀能力比铝合金、不锈钢和镍合金好。,二、钛合金(α型、α+β型、β型),1.α-钛合金,主要合金化元素有Al和Sn。在室温或较高温度时均为单相α固溶体组织,不能热处理强化。常温下,它的硬度低于其他钛合金,但高温(500~600℃)条件下其强度最高,α-钛合金组织稳定,焊接性良好。,气压泵壳,2.β-钛合金,β-钛合金中主要加入铜、铬、铝、钒和铁等促使β相稳定的元素,它们在正火或淬火时容易将高温β相保留到室温组织,得到较稳定的β相组织。,具有良好的塑性,在540℃以下具有较高的强度,但其生产工艺复杂,合金密度大,故在生产中用途不广。,3.α+β—钛合金,除含有铬、钼、钒等β相稳定元素外,还含有锡、铝等α相稳定元素。在冷却到一定温度时发生β→α相转变,室温下为α+β两相组织。,α+β—钛合金的强度、耐热性和塑性都比较好,并可以热处理强化,应用范围较广。,钛合金坦克履带,§7-4 硬质合金,硬质合金是指将一种或多种难熔金属硬碳化物和黏结剂金属,通过粉末冶金工艺生产的一类合金材料。,即将高硬度、难熔的碳化钨(WC)、碳化钛(TiC)、碳化钽(TaC)等和钴(Co)、镍(Ni)等黏结剂金属,经制粉、配料(按一定比例混合)、压制成形,再通过高温烧结制成。,一、硬质合金的性能特点,二、常用的硬质合金,主要内容:,一、硬质合金的性能特点,1.硬度高、红硬性高、耐磨性好的硬质合金,在室温下的硬度可达86~93 HRA,在900~1000℃温度下仍然有较高的硬度,故硬质合金刀具在使用时,其切削速度、耐磨性及寿命均比高速钢显著提高。,2.抗压强度比高速钢高,但抗弯强度只有高速钢的1/3~1/2,韧性差,约为淬火钢的30%~50%。,二、常用的硬质合金,1.钨钴类硬质合金(K类硬质合金),主要成分为碳化钨及钴。其牌号用YG+数字表示,数字表示含钴量的百分数。,例如YG8表示钨钴类硬质合金,含钴量为8%。,2.钨钴钛类硬质合金(P类硬质合金),硬质合金中,碳化物含量越多,钴含量越少,则合金的硬度、热硬性及耐磨性越高,合金的强度和韧性越低。含钴量相同时,YT类硬质合金由于碳化钛的加入,合金具有较高的硬度及耐磨性,同时,合金的表面会形成一层氧化薄膜,切削不易粘刀,具有较高的热硬性;
但其强度和韧性比YG类硬质合金低。,主要成分为碳化钨、碳化钛及钴。,牌号用YT+数字表示,数字表示碳化钛的百分数。,例如YT5表示钨钴钛类硬质合金,含碳化钛5%。,3.钨钛钽(铌)类硬质合金(M类硬质合金),以碳化钽或碳化铌取代YT类硬质合金中的一部分碳化钛制成。

由于加入碳化钽(碳化铌),显著提高了合金的热硬性,常用来加工不锈钢、耐热钢、高锰钢等难加工的材料。,也称其为“通用硬质合金”或“万能硬质合金”,牌号用YW+顺序号表示。如YW1、YW2等。,硬质合金刀片及刀具,,YG类硬质合金刀具适合加工脆性材料(如铸铁、青铜等),YT类硬质合金刀具适合加工塑性材料(如钢),,硬质合金焊接车刀,钢结硬质合金滚刀,金属材料与热处理,1、铝的性能特点;
铝合金的分类及牌号;

2、硬质合金的定义、分类、牌号及用途;
,小结:,填空题,铝合金根据成分特点和生产方式不同可分 为 和 。变形铝合金 根据性能的不同分为 、 、 和 四种。,变形铝合金,铸造铝合金,防锈铝,硬铝,超硬铝,锻铝,选择题,1、、将相应的牌号填在括号里:硬铝( );
防锈铝( );
超硬铝 ( );
铸造铝合金( );
锻铝( )。

A、LF21 B、LY10 C、ZL101 D、LC4 E、LD2 2、LF5按工艺特点来分属于( )铝合金,它是热处理( )的铝合金。

A、铸造 B、变形 C、不能强化 D、强化 3、将相应的牌号填在括号里:工业纯钛( );
钛合金( );
钨钴类硬质合金( );
钨钴钛类硬质合金( );
通用硬质合金( );

A、YW2 B、YG3X C、TC4 D、TA1 E、YT15,A,B,C,D,E,B,C,A,B,C,D,E,金属材料与热处理,谢 谢!

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