工程材料及成形工艺基础(9)

6铸造铝合金代号用“铸铝”二字的汉语拼音字母“ZL”与三位数字表示。第一位数字表示合金的类别：“1”表示Al—Si系；“2”表示Al—Cu系；“3”表示A1—Mg系；“4”表示A1—Zn系。第二、三位数字表示合金的顺序号，例如，ZL201表示1号铸造铝铜合金。铸造铝合金牌号由铝和主要合金元素符号及其名义质量百分含量的数字组成，并在其牌号前面冠以“ZAl”符号。例如：ZAlSil2表示WSi=12％的铸造铝合金。

(1)A1—Si系。铝硅合金又称硅铝明。由铝、硅两种元素组成的合金称简单硅铝明；除铝硅外还加入其他元素的合金称特殊硅铝明。简单硅铝明为热处理不能强化铝合金，故强度不高。特殊硅铝明因加入铜、镁、锰等元素使合金强化，并可通过热处理进一步提高力学性能

(2)Al—Cu系。铝铜合金强度较高，加入镍、锰可提高其耐热性，用于高强度或高温条件下工作的零件，

(3)Al-Mg系。铝镁合金有良好的耐腐蚀性，可用作在腐蚀介质条件下工作的铸件，如氨用泵体、泵盖及海轮配件等。

(4)Al-Zn系。铝锌合金有较高强度，价格便宜，用于制造医疗器械、仪表零件、飞机零件和日用品等。 7 铸造铝合金可采用变质处理细化晶粒。即在液态合金液中加入氟化钠和氯化钠的混合盐(2／3NaF+1／3NaCl)，加入量为合金重量的1％～3％。这些盐和液态铝合金相互作用，因变质作用细化晶粒，从而提高铝合金的力学性能，使其抗拉强度提高30％～40％，伸长率提高1％～2％。

8 铝合金的热处理机理与钢不同。钢经淬火后，硬度和强度立即提高，塑性下降。铝合金则不同，能热处理强化的铝合金，固溶处理后硬度和强度不能立即提高，而塑性与韧性却显著提高；但在室温放置一段时间后，硬度和强度才显著提高，塑性与韧性别明显下降，这种合金的性能随时间而发生显著变化的现象，称为时效或时效硬化。这是因为铝合金固溶处理后，获得的过饱和固溶体是不稳定的，有析出第二相金属化合物的趋势。时效分为自然时效和人工时效两种。铝合金工件经固溶处理后，在室温下进行的时效称为自然时效；在加热条件(一般100～200℃)下进行的时效称为人工时效。

9常用的热处理方法有软化处理、固溶和时效等。软化处理可消除加工硬化，恢复塑性变形能力；消除铸件的内应力和成分偏析。固溶也称固淬处理，目的是获得均匀的过饱和固溶体。时效是使固溶处理铝合金达到最高的强度。固溶加时效是强化铝合金的主要途径之一。

10纯铜呈玫瑰红色，表面形成氧化铜膜后，为紫红色，故俗称紫铜。由于纯铜是用电解方法提炼出来的，故又称电解铜。

11 纯铜的代号用汉语拼音字母“T”加顺序号表示。顺序号数字越大，则其纯度就越低。例如，T3表示3号纯铜。

12工业上广泛使用的是铜合金。按铜合金的化学成分，铜合金可分为黄铜、白铜和青铜三类。

13黄铜指以锌为主加元素的铜合金。普通黄铜是铜锌二元合金；在铜锌合金中又加入其他元素时称为特殊黄铜，如铅黄铜、锰黄铜、铝黄铜等。根据生产方法的不同，黄铜又可分为压力加工黄铜与铸造黄铜两类。 14白铜指以镍为主加元素的铜合金。普通白铜是铜镍二元合金，称为特殊白铜，如锌白铜、锰白钢、铁白铜等。

15青铜指除黄铜和白铜以外的铜合金。如以锡为合金元素的铜合金称为锡青铜，以铝为主要合金元素的铜合金称铝青铜。此外，还有铍青铜、硅青铜、锰青铜等。与黄铜、白铜一样，各种青铜中还可加入其他合金元素，以改善其性能。根据生产方法的不同，青铜又分为压力加工青铜与铸造青铜两类。

16压力加工黄铜的代号用“黄”字汉语拼音字首“H”加数字表示，数字表示平均铜的质量分数，如H70表示铜的质量分数为70％，锌的质量分数为30％的单相黄铜。三元以上的黄铜的代号用“H”加主加元素符号，以铜及主加元素的质量分数来表示，如HPb59—l表示铜的质量分数为59％，铅的质量分数为l％的铅黄铜。

17普通黄铜色泽美观，在海水和大气环境下有良好的耐腐蚀性，加工性能好。

(1)H8O。属单相黄铜，呈金黄色，可用来做装饰材料，有金色黄铜之美称。其力学性能与冷、热压力加工性能均较好，在大气和海水中具有较高的耐腐蚀性。

(2)H70。属单相黄铜，强度高，塑性好，冷成形性能好，可用深冲压的方法制造弹壳、散热器、垫片等零件，故有弹壳黄铜之称。