1、1Chapter 9 有色金属及合金Non-ferrous Metals and Their Alloys2ContentslAluminum and aluminum alloy lMagnesium and magnesium alloylCopper and copper alloylTitanium and titanium alloylNickel-base superalloy 30 Introductionl黑色金属：黑色金属：Fe、Cr、Mnl有色金属：除有色金属：除Fe、Cr、Mn外的所有金属外的所有金属通常把通常把除铁和钢以外的金属及合金除铁和钢以外的金属及合金称为有色金属
2、称为有色金属或非铁合金。或非铁合金。轻金属：轻金属：密度密度3.5，Cu、Ni、Zn、Pb等等贵金属、半金属、稀有金属等贵金属、半金属、稀有金属等40 Introduction性能特点：性能特点：如密度小、比强度大、比模量高、耐热、耐腐蚀、如密度小、比强度大、比模量高、耐热、耐腐蚀、好的导电导热性。好的导电导热性。应用：应用：广泛广泛使用要求：使用要求：高温高压、高速、低温、强烈腐蚀高温高压、高速、低温、强烈腐蚀 等；等；综合性能综合性能(机械、物理、耐蚀、工艺性能机械、物理、耐蚀、工艺性能)优异优异50 Introduction本章重点介绍本章重点介绍Al、Mg、Cu、Ti、Ni及其合金：及
3、其合金：l材料合金化及热处理；材料合金化及热处理；l典型金属成分、组织、性能、工艺及应用典型金属成分、组织、性能、工艺及应用61 Aluminum and aluminum alloy lPure aluminum lAlloying of aluminum and Categories of aluminum alloylHeat Treatment of aluminum alloylWrought aluminum alloy lCast aluminum alloylCorrosion of aluminum alloy71 Aluminum and aluminum alloy l在
4、工业生产中的应用量在工业生产中的应用量仅次于钢铁仅次于钢铁l纯铝特点：纯铝特点：l高导热性、导电性、抗蚀性和低密度等；高导热性、导电性、抗蚀性和低密度等；l工艺性能优良，易于铸造、切削及加工工艺性能优良，易于铸造、切削及加工l合金化后，比强度和比刚度高。合金化后，比强度和比刚度高。l广泛用于飞机制造业，成为宇航、航空等工业的主广泛用于飞机制造业，成为宇航、航空等工业的主要原材料。在民用工业中，广泛用于建筑、运输、要原材料。在民用工业中，广泛用于建筑、运输、电力等各个领域。电力等各个领域。81 Aluminum and aluminum alloy 1.1 Pure aluminum (1)Pr
5、operty ：llow density (2.7g/mm)lhigh electrical and thermal conductivity second only to copperlhigh corrosion resistance to atmospherellow strength and high plastic (of little use as structural materials91 Aluminum and aluminum alloy 1.1 Pure aluminum(2) Categories and applicationlGrand：L(铝铝) + numbe
6、r（表（表8.2）lHigh-purity aluminium ：顺序号前顺序号前+0，分为，分为L05-L01；数字越小，纯度越低；数字越小，纯度越低；lCommercial high-purity aluminium ：L0及及L00表示表示,“0”越多越多,纯度低；纯度低；lCommercial purity aluminium：L1、L2、L3、L4、L5、L6六种，数字越大，铝的纯度越低六种，数字越大，铝的纯度越低.101 Aluminum and aluminum alloy 1.1 Pure aluminum(2) Categories and applicationlImpur
7、ities：Fe, Silsmall solubility in Al matrix, formed the rich (Fe, Si) brittle compoundsincrease strength, reduce the plasticity and toughness, corrosion resistance and conductivity.l表表8.3工业纯铝的力学性能工业纯铝的力学性能111 Aluminum and aluminum alloy 1.1 Pure aluminum(2) Categories and application ：lPreparation：冰晶
8、石冰晶石(Na3AlF6)为溶剂为溶剂950-970电解电解Al2O3工业电解工业电解纯铝纯铝三层溶液电解法三层溶液电解法工业高纯铝工业高纯铝区域熔炼或有机溶区域熔炼或有机溶液液电解得高纯铝电解得高纯铝。highest purity：99.99995%121 Aluminum and aluminum alloy 1.1 Pure aluminum(2) Categories and application：lapplication ：代替贵重的铜合金制作导电器材；配制各代替贵重的铜合金制作导电器材；配制各种铝合金以及制作要求质轻、导热或耐大气腐蚀但强度种铝合金以及制作要求质轻、导热或耐大气腐
9、蚀但强度要求不高的器具。要求不高的器具。lCommercial purity aluminium is mainly used for the preparation of alloy aluminumlhigh purity aluminum is mainly used for experiments, and chemical industry.131 Aluminum and aluminum alloy 1.2 Alloying of aluminum and Categories 1.2.1 Alloying of aluminum Commercial pure aluminum
10、: Low strength and hardness Measures: adding the amount of alloying elements, then the cold deformation or heat treatment, can greatly improve the mechanical properties.lCommon elements: Cu, Mg, Si, Zn, Mn and LilTrace elements: Ti, B, Zr, Cr, Ca, Ni and rare earth141 Aluminum and aluminum alloy 1.2
11、 Alloying of aluminum and Categories1.2.1 Alloying of aluminumlAluminum reinforcement: solid solution strengthening, precipitation hardening, excess phase strengthening and grain refinement strengthening. (固溶强化、沉淀固溶强化、沉淀强化、过剩相强化和组织细化强化强化、过剩相强化和组织细化强化)固态固态Al无同素异构转变，不能通过无同素异构转变，不能通过热处理相变强化热处理相变强化lrole
12、 of alloying elements合金元素作用合金元素作用合金元素性质及在合金元素性质及在Al中固溶度不同中固溶度不同151 Aluminum and aluminum alloy 1.2 Alloying of aluminum and Categories（1） solid solution strengthening：合金元素形成合金元素形成铝基固溶体铝基固溶体产生产生晶格畸变晶格畸变阻碍位错运动阻碍位错运动强度增加强度增加lZn、Ag、Mg溶解度溶解度10%；lCu、Li、Mn、Si等等1%;表表8.4 部分合金元素在铝中的溶解度部分合金元素在铝中的溶解度注意：并非固溶度越大越
13、好。注意：并非固溶度越大越好。形成有限固溶体形成有限固溶体161 Aluminum and aluminum alloy 1.2 Alloying of aluminum and CategoriesReinforcement of aluminum alloy：（2） precipitation hardening ：热处理强化：热处理强化 (时效强化时效强化)利用合金元素在利用合金元素在Al中大的溶解度，且温度下降，溶解度降中大的溶解度，且温度下降，溶解度降低的特点。低的特点。加热后的加热后的Al合金合金急冷急冷淬火淬火过饱和固溶体过饱和固溶体到室温后加到室温后加热到某一温度热到某一温度沉
14、淀出弥散强化相沉淀出弥散强化相171 Aluminum and aluminum alloy 1.2 Alloying of aluminum and CategoriesReinforcement of aluminum alloy：（2） Precipitation hardening ：取决于强化相的结构和特性取决于强化相的结构和特性要求：要求：合金元素在合金元素在Al中有高的溶解度，能形成均匀、弥散的中有高的溶解度，能形成均匀、弥散的共格或半共格过渡共格或半共格过渡强化相，阻碍位错运动。强化相，阻碍位错运动。通常在二元铝合金基础上加入第三元或四元合金构成复杂合通常在二元铝合金基础上加入
15、第三元或四元合金构成复杂合金系，更好强化。金系，更好强化。表表8.5 主要沉淀强化相主要沉淀强化相181 Aluminum and aluminum alloy 1.2 Alloying of aluminum and CategoriesReinforcement of aluminum alloy： （3） excess phase strengthening ：元素含量超过溶解度时，在淬火加热时，出现元素含量超过溶解度时，在淬火加热时，出现过剩相第二过剩相第二相相多为金属间化合物多为金属间化合物，硬而脆，阻碍位错运动。，硬而脆，阻碍位错运动。是二元铝硅合金的主要强化手段，过剩相硅晶体是二
16、元铝硅合金的主要强化手段，过剩相硅晶体191 Aluminum and aluminum alloy 1.2 Alloying of aluminum and CategoriesReinforcement of aluminum alloy：（4）组织细化强化：）组织细化强化：grain refinementl基体组织细化基体组织细化细化晶粒、亚结构及增加位错密度；细化晶粒、亚结构及增加位错密度；l过剩相细化过剩相细化措施措施：（：（1）加入微量合金元素加入微量合金元素Ti、Zr、Be或稀土等，细或稀土等，细化基体；（化基体；（2）变质处理：细化基体及过剩相）变质处理：细化基体及过剩相201
17、 Aluminum and aluminum alloy 1.2 Alloying of aluminum and CategoriesReinforcement of aluminum alloy：Other methods：lDispersion strengtheninglWork hardening (cold deformation strengthening)lThermomechanical treatment形变热处理形变热处理: deformation strengthening + heat treatment, 适于适于沉淀相的析出依赖于位错等缺陷的铝合金沉淀相的析出依赖
18、于位错等缺陷的铝合金211 Aluminum and aluminum alloy 1.2 Alloying of aluminum and Categoriesalloying elements: Cu、Mg、Mn、Si、Zn和和LiProperties of alloying elements and different solubility in Al matrixlCu：Solid solution strengthening and precipitation strengthening 提高强度、增强耐热性。高强铝合金提高强度、增强耐热性。高强铝合金及耐热铝合金及耐热铝合金 硬铝合
19、金硬铝合金Strengthening phase：亚稳平衡亚稳平衡和和及平衡相及平衡相(CuAl2)221 Aluminum and aluminum alloy 1.2 Alloying of aluminum and Categoriesalloying elementlMg： Solid solution strengthening，提高强度，降低密，提高强度，降低密度度低镁铝合金沉淀强化效果不大：低镁铝合金沉淀强化效果不大：易保持易保持单相固溶体组织单相固溶体组织，韧性和疲劳强度高，好的韧性和疲劳强度高，好的抗蚀性抗蚀性。防锈铝合金防锈铝合金Mg8%时，时，沉淀强化，塑性很低沉淀强化，
20、塑性很低。不能单独作为高强铝。不能单独作为高强铝合金的添加元素，合金的添加元素，必须与其他元素配合加入必须与其他元素配合加入231 Aluminum and aluminum alloy 1.2 Alloying of aluminum and Categoriesalloying elementlMn：low Solubility固溶强化效果差。固溶强化效果差。杂质杂质Fe存在，形成存在，形成 (Mn、Fe)Al6化合物，不溶于铝化合物，不溶于铝 （ 不能沉淀强化）不能沉淀强化）Al-Mn系中第二相系中第二相MnAl6与与Al电化学性质相近，电化学性质相近，好的抗蚀性好的抗蚀性。在在防锈铝合
21、金防锈铝合金中加入中加入Mn，2%241 Aluminum and aluminum alloy 1.2 Alloying of aluminum and Categoriesalloying elementlSi： low Solubility ，主要借助于过剩相强化，主要借助于过剩相强化二元二元Al-Si系合金共晶点较低，易于铸造系合金共晶点较低，易于铸造铸造铝铸造铝合金合金(Si:10-13%)。Si与与Mg形成形成Mg2Si沉淀相，沉淀强化。沉淀相，沉淀强化。(1-1.2%Si)251 Aluminum and aluminum alloy 1.2 Alloying of alumin
22、um and Categoriesalloying elementlZn： High Solubility （82%）Solid solution strengthening0.4-0.8%Zn即能提高铝合金强度和抗蚀性即能提高铝合金强度和抗蚀性在多元合金中，在多元合金中，Zn是形成沉淀强化相是形成沉淀强化相的元素。的元素。261 Aluminum and aluminum alloy 1.2 Alloying of aluminum and Categoriesalloying elementZn, Mg, Si, Mn, CuCommon elementslLi：降低铝合金密度，提高合金弹
23、性模量：降低铝合金密度，提高合金弹性模量时效或淬火处理时能析出时效或淬火处理时能析出Al3Li沉淀相，强化铝合沉淀相，强化铝合金。金。固溶强化能力有限，一般不超过固溶强化能力有限，一般不超过3%271 Aluminum and aluminum alloy 1.2 Alloying of aluminum and Categoriesalloying elementlOther elements：Ti、Zr、Cr、V等等改善综合性能改善综合性能稀土稀土增加合金成分过冷度，细化晶粒，球化杂质增加合金成分过冷度，细化晶粒，球化杂质相，降低溶体表面张力，增强流动性，改善工相，降低溶体表面张力，增强流
24、动性，改善工艺性能。艺性能。1.2 Alloying of aluminum and Categories1.2.2 Categories of aluminum alloy28变形铝合金变形铝合金Wrought alloys（D以左）以左）铸造铝合金铸造铝合金Casting alloys （D以右）以右）1 Aluminum and aluminum alloy 291 Aluminum and aluminum alloy 1.2 Alloying of aluminum and Categories1.2.2 Categories of aluminum alloy ：（成分及工艺特点）
25、（成分及工艺特点）变形铝合金：变形铝合金：指合金经熔炼而成的铸锭经过热变形或冷变指合金经熔炼而成的铸锭经过热变形或冷变形加工后再使用。形加工后再使用。高的塑性及好的成型工艺性能高的塑性及好的成型工艺性能锻造、锻造、轧制、挤压等轧制、挤压等铸造铝合金：铸造铝合金：直接浇注成型。直接浇注成型。熔点低，流动性好，收缩小、熔点低，流动性好，收缩小、抗热裂性高、适于铸造。抗热裂性高、适于铸造。301 Aluminum and aluminum alloy 1.2 Alloying of aluminum and Categories1.2.2 Categories of aluminum alloyl变
26、形铝合金变形铝合金在加热时能在加热时能形成单相的固溶体组织。形成单相的固溶体组织。热处理不可强化的和热处理可强化热处理不可强化的和热处理可强化l铸造铝合金铸造铝合金有共晶组织有共晶组织存在，熔点低，流动性好，存在，熔点低，流动性好，适于铸造。适于铸造。311 Aluminum and aluminum alloy 1.2 Alloying of aluminum and Categories1.2.2 Categories of aluminum alloyl变形铝合金变形铝合金分为防锈合金分为防锈合金stainless aluminium alloys、硬、硬铝合金铝合金hard alumi
27、nium alloys、超硬铝合金、超硬铝合金super hard aluminium alloys、锻造铝合金锻造铝合金forged aluminium alloys 。l铸造铝合金铸造铝合金分为五个系列：分为五个系列：Al-(Si、Cu、Mg、Re、Zn）321 Aluminum and aluminum alloy 1.3 Heat treatment of aluminum alloy热处理方式：退火热处理方式：退火Annealing、淬火、淬火Quenching和和时效等时效等退火：退火：变形加工后工件；变形加工后工件；淬火和时效：淬火和时效：沉淀强化处理沉淀强化处理Solution
28、 treatment Precipitation hardening加热固溶淬火过饱和时效析出331 Aluminum and aluminum alloy 1.3 Heat treatment of aluminum alloy(1) 退火退火Annealing再结晶退火、低温退火和均匀化退火再结晶退火、低温退火和均匀化退火l再结晶退火：再结晶退火：完全退火，适用于完全退火，适用于变形铝合金变形铝合金将经过变形工件加热到再结晶温度以上，保温一段将经过变形工件加热到再结晶温度以上，保温一段时间后空冷或缓冷。时间后空冷或缓冷。消除加工硬化，改善塑性，消除加工硬化，改善塑性，易加工易加工.341
29、Aluminum and aluminum alloy 1.3 Heat treatment of aluminum alloy(1) 退火退火 Annealingl低温退火：低温退火：不完全退火。不完全退火。(不可热处理强化铝合不可热处理强化铝合金常采用金常采用)在再结晶温度以下保温后空冷，在再结晶温度以下保温后空冷，消除内应力，消除内应力，适当适当增加塑性，同时保留一定的加工硬化效果。增加塑性，同时保留一定的加工硬化效果。低温退火温度低温退火温度180-300351 Aluminum and aluminum alloy 1.3 Heat treatment of aluminum all
30、oy(1)退火退火 Annealingl均匀化退火：扩散退火均匀化退火：扩散退火 消除铝合金铸锭或铸件的成分偏析及内应力，提高塑性，消除铝合金铸锭或铸件的成分偏析及内应力，提高塑性，降低加工变形过程中的开裂倾向。降低加工变形过程中的开裂倾向。（变形和铸造铝合金）（变形和铸造铝合金）在高温长时间保温后炉冷或空冷。在高温长时间保温后炉冷或空冷。可与固溶处理合并进行，可与固溶处理合并进行，原因在于淬火加热时即可达到原因在于淬火加热时即可达到均均匀成分和消除应力匀成分和消除应力的目的。的目的。361 Aluminum and aluminum alloy 1.3 Heat treatment of a
31、luminum alloy(2)淬火淬火 Quenching固溶处理：固溶处理：将合金加热到高温单相区保温后快冷，将合金加热到高温单相区保温后快冷，得到得到过饱和、不稳定的固溶体组织过饱和、不稳定的固溶体组织。淬火加热温度很窄，（淬火加热温度很窄，（过低，溶解度低；过高，过过低，溶解度低；过高，过热或过烧）热或过烧）图图8.3淬火后强度硬度不高，很好的塑性，可压力加工淬火后强度硬度不高，很好的塑性，可压力加工加热固溶淬火过饱和时效析出371 Aluminum and aluminum alloy 1.3 Heat treatment of aluminum alloy (3)时效时效 Prec
32、ipitation hardening是指将是指将过饱和的固溶体过饱和的固溶体加热到固溶线以下某温度加热到固溶线以下某温度保温，以保温，以析出弥散强化相析出弥散强化相的热处理。的热处理。 沉淀强化相从沉淀强化相从过饱和固溶体过饱和固溶体中析出中析出在室温下进行的时效称在室温下进行的时效称自然时效自然时效；在加热条件下进；在加热条件下进行的时效称行的时效称人工时效人工时效。381 Aluminum and aluminum alloy 1.3 Heat treatment of aluminum alloy(3)(3)时效时效 Precipitation hardening效果与效果与加热温度和
33、保温时间加热温度和保温时间有关。有关。 l温度一定时，随时效时间延长，时效曲线上出现温度一定时，随时效时间延长，时效曲线上出现峰峰值（值（峰时效峰时效），超过峰值时间，析出相聚集长），超过峰值时间，析出相聚集长大，强度下降（大，强度下降（过时效）过时效）。随时效温度提高，峰随时效温度提高，峰值强度下降，出现峰值的时间提前。值强度下降，出现峰值的时间提前。 欠时效、峰时效欠时效、峰时效39时效时间时效时间屈服强度屈服强度时效峰时效峰过时效过时效欠时效欠时效铝合金的热处理铝合金的热处理均匀均匀、弥散的、弥散的共格或半共格共格或半共格过渡过渡强化相强化相401 Aluminum and alumin
34、um alloy 1.3 Heat treatment of aluminum alloy(3)(3)时效时效 Precipitation hardening沉淀过程：沉淀过程：过饱和固溶体过饱和固溶体过饱和原子富聚区过饱和原子富聚区过渡沉淀相过渡沉淀相( (亚稳平衡亚稳平衡相相)平衡沉淀相平衡沉淀相时效组织强化相多为时效组织强化相多为亚稳平衡相亚稳平衡相。l欠时效时，欠时效时，为原子富聚或亚稳相孕育析出阶段；为原子富聚或亚稳相孕育析出阶段；l过时效时，过时效时，亚稳相转变为平衡相，与基体脱离共格关系，亚稳相转变为平衡相，与基体脱离共格关系，硬度下降。硬度下降。411 Aluminum and
35、 aluminum alloy 1.3 Heat treatment of aluminum alloy(3)(3)时效时效 Precipitation hardening其他因素：其他因素：l时效温度越高，时效温度越高，原子活动力强，沉淀相脱溶速度快，原子活动力强，沉淀相脱溶速度快，时效时间短；时效时间短；l淬火温度高，冷却速度快时，淬火温度高，冷却速度快时，固溶体饱和度大，时效固溶体饱和度大，时效强化效果好；强化效果好；l合金中空位、位错密度大合金中空位、位错密度大，合金沉淀相沉淀速度快。，合金沉淀相沉淀速度快。421 Aluminum and aluminum alloy 1.3 Hea
36、t treatment of aluminum alloy(4)变形铝合金热处理特点变形铝合金热处理特点变形铝合金变形铝合金除防锈铝外，硬铝、超硬铝和锻铝均可进行时除防锈铝外，硬铝、超硬铝和锻铝均可进行时效强化热处理效强化热处理硬铝和锻铝：硬铝和锻铝：自然时效或人工时效；自然时效或人工时效；超硬铝：超硬铝：淬火淬火+人工时效人工时效(单级或分级单级或分级)。分级时效加速时效分级时效加速时效过程进行，缩短时效时间。过程进行，缩短时效时间。可热处理强化变形铝合金：可热处理强化变形铝合金：淬火淬火+形变形变+时效时效431 Aluminum and aluminum alloy 1.3 Heat t
37、reatment of aluminum alloy(5)铸造铝合金热处理特点铸造铝合金热处理特点目的：目的：改善铸件的组织和稳定尺寸，改善切削性能。改善铸件的组织和稳定尺寸，改善切削性能。铸件复杂、铸造组织粗大、偏析严重铸件复杂、铸造组织粗大、偏析严重热处理：热处理：固溶处理和时效处理固溶处理和时效处理时间长时间长；淬火液的；淬火液的温度温度较高较高，以避免变形及开裂。，以避免变形及开裂。人工时效人工时效441 Aluminum and aluminum alloy 1.3 Heat treatment of aluminum alloy(5)铸造铝合金热处理特点铸造铝合金热处理特点表表8.
38、6 铸造铝合金的热处理类型、代号和用途。铸造铝合金的热处理类型、代号和用途。（T1T9代表各种热处理类型的代号）代表各种热处理类型的代号）T6：淬火：淬火+完全人工时效完全人工时效用于用于稍微降低合金塑性稍微降低合金塑性的条件下达到的条件下达到最大的强度和硬度最大的强度和硬度451 Aluminum and aluminum alloy 1.4 Wrought aluminum alloys变形铝合金变形铝合金分为：分为： l防锈铝合金：防锈铝合金：LF+序号序号 stainless aluminium alloysl硬铝合金：硬铝合金： LY +序号序号 hard aluminium all
39、oysl超硬铝合金：超硬铝合金：LC +序号序号 super hard aluminium alloysl锻铝合金：锻铝合金： LD +序号序号 forged aluminium alloys l铝锂合金：铝锂合金：Al-Li alloys461 Aluminum and aluminum alloy 1.4 Wrought aluminum alloys(1)防锈铝合金：防锈铝合金：Al-Mn、Al-Mg系系l很高的塑性、较低或中等强度，优良的耐蚀性和良很高的塑性、较低或中等强度，优良的耐蚀性和良好的焊接性能，适宜压力加工和焊接。好的焊接性能，适宜压力加工和焊接。l不能通过热处理强化（不能通
40、过热处理强化（退火后组织为单相固溶体）退火后组织为单相固溶体），常采用冷变形强化常采用冷变形强化（加工硬化）加工硬化）。合金元素合金元素Mn和和Mg：提高抗蚀能力，固溶强化。提高抗蚀能力，固溶强化。471 Aluminum and aluminum alloy 1.4 Wrought aluminum alloys(1)Stainless aluminium alloyslAl-Mn系合金：系合金： 常用合金有常用合金有 LF21 (1%-1.6%)Mn ，其抗蚀性和强度较高，组织为其抗蚀性和强度较高，组织为固溶体和晶界上形固溶体和晶界上形成的成的+Al6Mn共晶体共晶体（相近的电极电位），耐
41、蚀（相近的电极电位），耐蚀性好。用于制造油罐、油箱、管道、铆钉等需要性好。用于制造油罐、油箱、管道、铆钉等需要弯曲、冲压加工的零件。弯曲、冲压加工的零件。汽化汽化器器(热热交换交换管为管为LF21)481 Aluminum and aluminum alloy 1.4 Wrought aluminum alloys(1)Stainless aluminium alloyslAl-Mg系合金：系合金：常用的合金有常用的合金有 LF5 （4%-5.5%Mg），），其密度比纯其密度比纯铝小，铝小，强度比强度比Al-Mn合金合金高高(Mg固溶强化效果高于固溶强化效果高于Mn)，耐热性差。在航，耐热性差
42、。在航空工业中得到广泛应用，如制造管道、容器、铆空工业中得到广泛应用，如制造管道、容器、铆钉及承受中等载荷的零件。钉及承受中等载荷的零件。卫星天线卫星天线（LF2）491 Aluminum and aluminum alloy 1.4 Wrought aluminum alloys(2) 硬铝合金硬铝合金 Hard aluminium alloys主要是主要是Al-Cu-Mg系系和和Al-Cu-Mn系系合金。合金。lCu、Mg：固溶强化、时效强化，也可进行变形强化。：固溶强化、时效强化，也可进行变形强化。l强度、硬度高，加工性能好，耐蚀性低于防锈铝（加入强度、硬度高，加工性能好，耐蚀性低于防锈
43、铝（加入Mn提高耐蚀性）。提高耐蚀性）。501 Aluminum and aluminum alloy 1.4 Wrought aluminum alloys(2) 硬铝合金硬铝合金 Hard aluminium alloys常用常用Al-Cu-Mg系系硬铝合金如硬铝合金如LY11、 LY12等，用于制造冲等，用于制造冲压件、模锻件和铆接件，如螺旋桨、梁、铆钉等压件、模锻件和铆接件，如螺旋桨、梁、铆钉等. lLY11：(3.8-4.8Cu, 0.4-0.8Mg, 0.4-0.8Mn) 中强度、足够韧性，一定的抗蚀性。应用最广lLY12：(3.8-4.9Cu, 1.2-1.8Mg, 0.3-0.
44、9Mn) 高强度、一定韧性，一定的抗蚀性。应用较广。飞机翼梁飞机翼梁(腹板腹板为硬铝合金为硬铝合金)511 Aluminum and aluminum alloy 1.4 Wrought aluminum alloys(2) 硬铝合金硬铝合金 Hard aluminium alloysAl-Cu-Mn系系： 耐热性好，耐热性好，200以上具有很高的耐热性。以上具有很高的耐热性。Mn：0.2%-0.8%，高温下形成，高温下形成高硬度相高硬度相(CuMn2Al2)，提高，提高耐热性。耐热性。Ti、Zr、V微量元素：微量元素：细化晶粒，减缓固溶体在高温下的分细化晶粒，减缓固溶体在高温下的分解，提高高
45、温性能等。解，提高高温性能等。飞机翼梁飞机翼梁(腹板腹板为硬铝合金为硬铝合金)521 Aluminum and aluminum alloy 1.4 Wrought aluminum alloys(3) 超硬铝合金超硬铝合金 Super hard aluminium alloyslAl-Zn-Mg-Cu系，少量系，少量Cr和和Mn。强度最高的变形铝合金强度最高的变形铝合金时效强化效果超过硬铝合金。时效强化效果超过硬铝合金。热塑性好，但耐蚀性差。热塑性好，但耐蚀性差。常用合金有常用合金有 LC4、LC9等，主要用于工作温度较低、受力较等，主要用于工作温度较低、受力较大的结构件大的结构件, 如飞机
46、大梁、起落架等如飞机大梁、起落架等主起落架主起落架531 Aluminum and aluminum alloy 1.4 Wrought aluminum alloys(4) 锻铝合金锻铝合金 Forged aluminium alloys热塑性好，好的压力加工性能，可锻压的方法制造复杂零件热塑性好，好的压力加工性能，可锻压的方法制造复杂零件lAl-Cu-Mg-Si系合金系合金 铸造性能好、可锻性好，力学性能高，铸造性能好、可锻性好，力学性能高，用于形状复杂的锻件和模锻件，如喷气发动机压气机叶轮、用于形状复杂的锻件和模锻件，如喷气发动机压气机叶轮、导风轮等导风轮等.lAl-Cu-Mg-Fe-N
47、i系：系：耐热锻铝合金耐热锻铝合金(生成耐热强化相生成耐热强化相) 常常用牌号有用牌号有LD7、LD8、LD9等等 。用于制造。用于制造150 225下工下工作的零件，如压气机叶片、超音速飞机蒙皮等。作的零件，如压气机叶片、超音速飞机蒙皮等。541 Aluminum and aluminum alloy 1.4 Wrought aluminum alloys（5）铝锂合金）铝锂合金Al-Li alloys新型变形铝合金新型变形铝合金特点：特点：密度低密度低0.5g/cm3、比强度高、比刚度大、疲劳性能良、比强度高、比刚度大、疲劳性能良好、抗腐蚀性及耐热性好。用于制造飞机结构件好、抗腐蚀性及耐热
48、性好。用于制造飞机结构件Li在在Al中高的溶解度，明显的时效强化效应，属中高的溶解度，明显的时效强化效应，属可热处理强可热处理强化铝合金化铝合金551 Aluminum and aluminum alloy 1.5 Casting aluminum alloysl熔点低，流动性好，收缩小、适于铸造；熔点低，流动性好，收缩小、适于铸造；l好的耐蚀性和切削加工性；好的耐蚀性和切削加工性；l熔炼工艺及设备简单，成本低。熔炼工艺及设备简单，成本低。可制备复杂零件可制备复杂零件561 Aluminum and aluminum alloy 1.5 Casting aluminum alloys Al-S
49、i系：系： 代号为代号为ZL1+两位数字顺序号两位数字顺序号Al-Cu系：系：代号为代号为ZL2+两位数字顺序号两位数字顺序号Al-Mg系：系：代号为代号为ZL3+两位数字顺序号两位数字顺序号Al-Zn系：系： 代号为代号为ZL4+两位数字顺序号两位数字顺序号Al-Re系：系：代号为代号为ZL5+两位数字顺序号两位数字顺序号与变形铝合金相同的合金体系，相同的强化机理571 Aluminum and aluminum alloy 1.5 Casting aluminum alloyslAl- Si系：应用最广系：应用最广ZL101、 ZL102、 ZL103、 ZL104、ZL105ZL102(
50、ZAlSi12)是含是含11-13%Si的铸造铝硅二元的铸造铝硅二元合金。其余是在此基础上添加合金。其余是在此基础上添加Mg、Cu、Mn等等合金元素形成的多元合金合金元素形成的多元合金581 Aluminum and aluminum alloy 1.5 Casting aluminum alloyslAl- Si系：系：共晶成分：共晶成分：11.7%Si，T=577ZL102组织几乎全部为组织几乎全部为共晶体共晶体（粗大针状硅粗大针状硅+铝基铝基固溶体）固溶体）和少量板块状和少量板块状初晶硅初晶硅组成，组成，强度和塑性都较差。强度和塑性都较差。57711.7%591 Aluminum and
