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1、1第第7章章有色金属及其合金有色金属及其合金2l在工业生产中，通常把铁及其合金称为黑色金属，把其它非铁金属及其合金称为有色金属。 3n n与与与与钢钢钢钢铁铁铁铁等等等等黑黑黑黑色色色色金金金金属属属属材材材材料料料料相相相相比比比比，有有有有色色色色金金金金属属属属具具具具有有有有许许许许多多多多优优优优良良良良的的的的特特特特性性性性，是是是是现现现现代代代代工工工工业业业业中中中中不不不不可可可可缺缺缺缺少少少少的的的的材材材材料料料料，在在在在国国国国民经济中占有十分重要的地位。民经济中占有十分重要的地位。民经济中占有十分重要的地位。民经济中占有十分重要的地位。n n例例例例如如如如，
2、铝铝铝铝、镁镁镁镁、钛钛钛钛等等等等具具具具有有有有相相相相对对对对密密密密度度度度小小小小，比比比比强强强强度度度度高高高高的的的的特特特特点点点点，因因因因而而而而广广广广泛泛泛泛应应应应用用用用于于于于航航航航空空空空、航航航航天天天天、汽汽汽汽车车车车、船船船船舶舶舶舶等行业；等行业；等行业；等行业；n n银银银银、铜铜铜铜、铝铝铝铝等等等等具具具具有有有有优优优优良良良良导导导导电电电电性性性性和和和和导导导导热热热热性性性性的的的的材材材材料料料料广广广广泛应用于电器工业和仪表工业；泛应用于电器工业和仪表工业；泛应用于电器工业和仪表工业；泛应用于电器工业和仪表工业；n n铀铀铀铀、
3、钨钨钨钨、钼钼钼钼、镭镭镭镭、钍钍钍钍、铍铍铍铍等等等等是是是是原原原原子子子子能能能能工工工工业业业业所所所所必必必必需需需需的材料，等等。的材料，等等。的材料，等等。的材料，等等。47-1 铝及铝合金7-1-1 工业纯铝 p纯铝是一种银白色的轻金属，熔点为660，具有面心立方晶格，没有同素异构转变。纯铝的密度小（只有2.72g/cm3）；导电性好，仅次于银、铜和金；导热性好，比铁几乎大三倍。p纯铝化学性质活泼，在大气中极易与氧作用，在表面形成一层牢固致密的氧化膜，可以阻止进一步氧化，从而使它在大气和淡水中具有良好的抗蚀性。 5n n铝合金既具有高强度又保持纯铝的优良特性。铝合金既具有高强度
4、又保持纯铝的优良特性。铝合金既具有高强度又保持纯铝的优良特性。铝合金既具有高强度又保持纯铝的优良特性。n n铝合金常加入的元素主要有铝合金常加入的元素主要有铝合金常加入的元素主要有铝合金常加入的元素主要有CuCu、MnMn、SiSi、MgMg、ZnZn等，此外还有等，此外还有等，此外还有等，此外还有CrCr、NiNi、TiTi、ZrZr、稀土、稀土、稀土、稀土等辅加元素。等辅加元素。等辅加元素。等辅加元素。 铝合金型材铝铸件铝合金丝67-1-2 7-1-2 铝合金的分类铝合金的分类铝合金的分类铝合金的分类n n铝合金一般具有有限固溶型共晶相图。可将铝合金铝合金一般具有有限固溶型共晶相图。可将铝
5、合金铝合金一般具有有限固溶型共晶相图。可将铝合金铝合金一般具有有限固溶型共晶相图。可将铝合金分为分为分为分为形变铝合金形变铝合金形变铝合金形变铝合金和和和和铸造铝合金铸造铝合金铸造铝合金铸造铝合金两大类。形变铝合金两大类。形变铝合金两大类。形变铝合金两大类。形变铝合金又分为又分为又分为又分为可热处理强化可热处理强化可热处理强化可热处理强化和和和和不可热处理强化不可热处理强化不可热处理强化不可热处理强化两类。两类。两类。两类。7铸造铝合金，则是将熔融的合金液直接浇入铸型中获得成型铸件，要求合金应具有良好的铸造性能，如流动性好、收缩小、抗热裂性高。形变铝合金，是指合金经熔化后浇成铸锭，再经压力加工
6、（锻造、扎制、挤压等）制成板材、带材、棒材、管材、线材以及其它各种型材，要求具有较高的塑性和良好的工艺成型性能。87-1-3 铝合金的热处理铝合金的热处理 uu可热处理强化形变铝合金的可热处理强化形变铝合金的可热处理强化形变铝合金的可热处理强化形变铝合金的热处理方法热处理方法热处理方法热处理方法: :固溶处理固溶处理固溶处理固溶处理+ + + +时效时效时效时效。固溶处理固溶处理固溶处理固溶处理是指将合金加热单相区恒温保持，形成单相是指将合金加热单相区恒温保持，形成单相是指将合金加热单相区恒温保持，形成单相是指将合金加热单相区恒温保持，形成单相固溶体，然后快速冷却，室温下得到固溶体，然后快速冷
7、却，室温下得到固溶体，然后快速冷却，室温下得到固溶体，然后快速冷却，室温下得到过饱和固溶体过饱和固溶体过饱和固溶体过饱和固溶体组组组组织的工艺。织的工艺。织的工艺。织的工艺。固溶处理后的铝合金在固溶处理后的铝合金在固溶处理后的铝合金在固溶处理后的铝合金在室温室温室温室温下放置一定时间或稍许下放置一定时间或稍许下放置一定时间或稍许下放置一定时间或稍许（低温）加热（低温）加热（低温）加热（低温）加热，从过饱和固溶体中析出弥散强化相，从过饱和固溶体中析出弥散强化相，从过饱和固溶体中析出弥散强化相，从过饱和固溶体中析出弥散强化相，使铝合金的强度和硬度明显提高，这种合金的性能随使铝合金的强度和硬度明显提
8、高，这种合金的性能随使铝合金的强度和硬度明显提高，这种合金的性能随使铝合金的强度和硬度明显提高，这种合金的性能随时间而变化的现象称为时间而变化的现象称为时间而变化的现象称为时间而变化的现象称为时效时效时效时效。 9pp室温下进行的时效称室温下进行的时效称室温下进行的时效称室温下进行的时效称自然时效自然时效自然时效自然时效(Natural aging)(Natural aging)；pp加热条件下进行的时效称加热条件下进行的时效称加热条件下进行的时效称加热条件下进行的时效称人工时效人工时效人工时效人工时效(Artificial aging )(Artificial aging )。uu时效强化效
9、果与时效强化效果与时效强化效果与时效强化效果与加热温度加热温度加热温度加热温度和和和和保温时间保温时间保温时间保温时间有关。有关。有关。有关。uu人工时效时，若时效温度过高，合金会出现软化现象，人工时效时，若时效温度过高，合金会出现软化现象，人工时效时，若时效温度过高，合金会出现软化现象，人工时效时，若时效温度过高，合金会出现软化现象，称之为称之为称之为称之为过时效过时效过时效过时效。含4%Cu铝合金的时效曲线 10铝合金时效强化与其在时效过程中所产生的组织有关。以Al4%Cu合金为例：在室温时的平衡组织为+CuAl2（CuAl2即为平衡相），加热到固相线以上，第二相CuAl2完全溶入固溶体中
10、，淬火后获得在铝中的过饱和固溶体，有自发分解的倾向。当给予一定温度与时间条件时便要发生分解，包括以下四个阶段： 11第一阶段：在过饱和固溶体的某一晶面上产生铜原子偏聚现象，形成铜原子富集区（GP区），从而使固溶体产生严重的晶格畸变，位错运动受到阻碍，合金强度提高。第二阶段：随时间延长，GP区进一步扩大，并发生有序化，便形成有序的富铜区，称为GP区，其成分接近CuAl2（相），成为中间状态，常用表示。的析出，进一步加重了相的晶格畸变，使合金强度进一步提高。第三阶段：随着时效过程的进一步发展，铜原子在GP区继续偏聚。当铜与铝原子之比为1:2时，形成与母相保持共格关系的过渡相。相出现的初期，母相的晶
11、格畸变达到最大，合金强度达到峰值。第四阶段：时效后期，过渡相从铝基固溶体中完全脱落，形成与基体有明显相界面的独立的稳定相CuAl2，称为相。此时相与基体的共格关系完全破坏，共格畸变随之消失，随着相质点聚集长大，合金明显软化，强度、硬度降低。 12Al4%Cu合金时效的基本过程可以概括为：合金淬火过饱和固溶体形成铜原子富集区（GP区）铜原子富集区有序化（GP区）形成过渡相析出平衡相（CuAl2）+平衡的固溶体。 137-1-4 铝合金的牌号、性能及用途铝合金的牌号、性能及用途 (1)(1)形变铝合金形变铝合金形变铝合金形变铝合金形变铝及铝合金牌号表示方法形变铝及铝合金牌号表示方法形变铝及铝合金牌
12、号表示方法形变铝及铝合金牌号表示方法 防锈铝合金：LF+序号 硬铝合金： LY +序号 超硬铝合金：LC +序号 锻铝合金： LD +序号铝合金波纹管铝合金制品14常用形变铝合金常用形变铝合金常用形变铝合金常用形变铝合金a.a. 防锈铝合金防锈铝合金防锈铝合金防锈铝合金uu主要是主要是主要是主要是Al-MnAl-Mn和和和和Al-MgAl-Mg系合金。系合金。系合金。系合金。uuMnMn和和和和MgMg的主要作用是提高的主要作用是提高的主要作用是提高的主要作用是提高抗蚀抗蚀抗蚀抗蚀能力和能力和能力和能力和塑性塑性塑性塑性，并起，并起，并起，并起固溶强化固溶强化固溶强化固溶强化作用。作用。作用。
13、作用。uu防锈铝合金锻造退火后组织为单相固溶体，抗蚀性、防锈铝合金锻造退火后组织为单相固溶体，抗蚀性、防锈铝合金锻造退火后组织为单相固溶体，抗蚀性、防锈铝合金锻造退火后组织为单相固溶体，抗蚀性、焊接性能好，易于变形加工，但切削性能差。焊接性能好，易于变形加工，但切削性能差。焊接性能好，易于变形加工，但切削性能差。焊接性能好，易于变形加工，但切削性能差。uu不能进行热处理强化，常利用不能进行热处理强化，常利用不能进行热处理强化，常利用不能进行热处理强化，常利用加工硬化加工硬化加工硬化加工硬化提高强度。提高强度。提高强度。提高强度。 卫星天线（LF2）15汽化器(热交换管为LF21)uu常用的常用
14、的常用的常用的Al-MnAl-Mn系合金有系合金有系合金有系合金有 LF21LF21（ 3A21 3A21 ），其抗蚀性，其抗蚀性，其抗蚀性，其抗蚀性和强度高于纯铝，用于制造油罐、油箱、管道、铆钉和强度高于纯铝，用于制造油罐、油箱、管道、铆钉和强度高于纯铝，用于制造油罐、油箱、管道、铆钉和强度高于纯铝，用于制造油罐、油箱、管道、铆钉等需要弯曲、冲压加工的零件。等需要弯曲、冲压加工的零件。等需要弯曲、冲压加工的零件。等需要弯曲、冲压加工的零件。uu常用的常用的常用的常用的Al-MgAl-Mg系合金有系合金有系合金有系合金有 LF5LF5（ 5A05 5A05 ），其密度比纯，其密度比纯，其密度比
15、纯，其密度比纯铝小，强度比Al-Mn合金高，在航空工业中得到广泛应用，如制造管道、铆钉及承受中等载荷的零件。16b.b. 硬铝合金硬铝合金硬铝合金硬铝合金n n主要是主要是主要是主要是Al-Cu-MgAl-Cu-Mg系合金，并含少量系合金，并含少量系合金，并含少量系合金，并含少量MnMn。n n可进行时效强化，也可进行变形强化。可进行时效强化，也可进行变形强化。可进行时效强化，也可进行变形强化。可进行时效强化，也可进行变形强化。n n强度、硬度高，加工性能好，耐蚀性低于防锈铝。强度、硬度高，加工性能好，耐蚀性低于防锈铝。强度、硬度高，加工性能好，耐蚀性低于防锈铝。强度、硬度高，加工性能好，耐蚀
16、性低于防锈铝。n n常用硬铝合金常用硬铝合金常用硬铝合金常用硬铝合金LY11 LY11 (2A11)(2A11)、 LY12LY12 (2A12)(2A12) ，用于制，用于制，用于制，用于制造冲压件、模锻件和铆接件，如螺旋桨、梁。造冲压件、模锻件和铆接件，如螺旋桨、梁。造冲压件、模锻件和铆接件，如螺旋桨、梁。造冲压件、模锻件和铆接件，如螺旋桨、梁。飞机翼梁(腹板为硬铝合金)机翼各翼面位置图17c.c. 超硬铝合金超硬铝合金超硬铝合金超硬铝合金n n属属属属Al-Cu-Mg-ZnAl-Cu-Mg-Zn系合金，并含有少量系合金，并含有少量系合金，并含有少量系合金，并含有少量CrCr和和和和MnM
17、n。n n时效强化效果超过硬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时效强化效果超过硬铝合金 。n n强度最高；耐热性、耐蚀性差。强度最高；耐热性、耐蚀性差。强度最高；耐热性、耐蚀性差。强度最高；耐热性、耐蚀性差。 飞机主起落架l常用合金有 LC4 (7A04 )、LC9 (7A09 )等，主要用于工作温度较低、受力较大的结构件，如飞机的大梁、起落架等。18d.d. 锻铝合金锻铝合金锻铝合金锻铝合金ppAl-Cu-Mg-SiAl-Cu-Mg-Si系合金：系合金：系合金：系合金： 可锻性好，力学性能高，可锻性好，力学性能高，可锻性好，力学性能高，可锻性好，力学性能高，用于形状复杂的
18、锻件和模用于形状复杂的锻件和模用于形状复杂的锻件和模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。锻件，如喷气发动机压气机叶轮、导风轮等。锻件，如喷气发动机压气机叶轮、导风轮等。锻件，如喷气发动机压气机叶轮、导风轮等。ppAl-Cu-Mg-Fe-NiAl-Cu-Mg-Fe-Ni系耐热锻铝合金系耐热锻铝合金系耐热锻铝合金系耐热锻铝合金：常用牌号有常用牌号有常用牌号有常用牌号有LD7LD7（ 2A70 2A70 ）、LD8LD8 （ 2A80 2A80 ）、LD9 LD9 （ 2A90 2A90 ）等等等等 。用于制造。用于制造。用于制造。用于制造150225150225下工作的下
19、工作的下工作的下工作的零件，如压气机叶片、超音速飞机蒙皮等。零件，如压气机叶片、超音速飞机蒙皮等。零件，如压气机叶片、超音速飞机蒙皮等。零件，如压气机叶片、超音速飞机蒙皮等。压气机叶片19美F-117隐身战斗机（所用材料大部分是铝合金）高比强铝合金机翼20(2)铸造铝合金铸造铝合金 n nAl-Si系：代号为系：代号为ZL1+两位数字顺序号两位数字顺序号n nAl-Cu系：代号为系：代号为ZL2+两位数字顺序号两位数字顺序号n nAl-Mg系：代号为系：代号为ZL3+两位数字顺序号两位数字顺序号n nAl-Zn系：系： 代号为代号为ZL4+两位数字顺序号两位数字顺序号21Al-Si系铸造铝合金
20、系铸造铝合金又称硅铝明。其中又称硅铝明。其中ZL102（ZAlSi12）是含）是含12%Si的铝的铝硅二元合金，称为简单硅铝明。硅二元合金，称为简单硅铝明。在普通铸造条件下，在普通铸造条件下， ZL102ZL102组织几乎全部为组织几乎全部为共晶体共晶体，由粗针状的硅晶体和由粗针状的硅晶体和 固溶体组成，强度和塑性都较差。固溶体组成，强度和塑性都较差。生产上通常用生产上通常用钠盐钠盐变质剂进行变质剂进行变质处理变质处理，得到细小均匀，得到细小均匀的共晶体加一次的共晶体加一次 固溶体组织，以提高性能。固溶体组织，以提高性能。未变质处理 经变质处理 ZL102的铸态组织22加入其它合金元素加入其它
21、合金元素加入其它合金元素加入其它合金元素(Cu(Cu，Mg)Mg)的的的的铝硅铸造合金称铝硅铸造合金称铝硅铸造合金称铝硅铸造合金称特殊硅铝明。特殊硅铝明。特殊硅铝明。特殊硅铝明。内燃机中的活塞内燃机中的活塞内燃机中的活塞内燃机中的活塞，在高速、高，在高速、高，在高速、高，在高速、高温、高压、变负荷下工作，所温、高压、变负荷下工作，所温、高压、变负荷下工作，所温、高压、变负荷下工作，所以要求制造活塞的材料必须比以要求制造活塞的材料必须比以要求制造活塞的材料必须比以要求制造活塞的材料必须比重小、高耐磨、高的耐蚀性、重小、高耐磨、高的耐蚀性、重小、高耐磨、高的耐蚀性、重小、高耐磨、高的耐蚀性、耐热性
22、，还要求活塞材料的线耐热性，还要求活塞材料的线耐热性，还要求活塞材料的线耐热性，还要求活塞材料的线膨胀系数接近汽缸体的线膨胀膨胀系数接近汽缸体的线膨胀膨胀系数接近汽缸体的线膨胀膨胀系数接近汽缸体的线膨胀系数。复杂铝硅明基本上能满系数。复杂铝硅明基本上能满系数。复杂铝硅明基本上能满系数。复杂铝硅明基本上能满足这一要求，它是制造活塞的足这一要求，它是制造活塞的足这一要求，它是制造活塞的足这一要求，它是制造活塞的理想材料。理想材料。理想材料。理想材料。活塞(裙部为铝硅合金)23Al-CuAl-Cu系铸造铝合金系铸造铝合金系铸造铝合金系铸造铝合金n n这类合金的这类合金的这类合金的这类合金的耐热性好耐
23、热性好耐热性好耐热性好，强度较高；但密度大，铸造性，强度较高；但密度大，铸造性，强度较高；但密度大，铸造性，强度较高；但密度大，铸造性能、能、能、能、耐蚀性能差耐蚀性能差耐蚀性能差耐蚀性能差，强度低于，强度低于，强度低于，强度低于Al-SiAl-Si系合金。系合金。系合金。系合金。n n常用代号有常用代号有常用代号有常用代号有ZL201ZL201(ZAlCu5Mn)(ZAlCu5Mn)、ZL203ZL203(ZAlCu4)(ZAlCu4)等。等。等。等。l主要用于制造在较高温度下工作的高强零件，如内燃机汽缸头、汽车活塞等。汽缸头24Al-MgAl-Mg系铸造铝合金系铸造铝合金系铸造铝合金系铸造
24、铝合金这类合金的这类合金的这类合金的这类合金的耐蚀性好耐蚀性好耐蚀性好耐蚀性好，强度高，强度高，强度高，强度高，密度小密度小密度小密度小；但铸造性能；但铸造性能；但铸造性能；但铸造性能差，耐热性低。差，耐热性低。差，耐热性低。差，耐热性低。常用代号为常用代号为常用代号为常用代号为ZL301ZL301(ZAlMg10)(ZAlMg10)、ZL303ZL303(ZAlMg5Si1)(ZAlMg5Si1)等。等。等。等。主要用于制造外形简单、承受冲击载荷、在腐蚀性介质下工作的零件，如舰船配件、氨用泵体等。鼓风机用密封件(ZL102)及抗空架件(ZL301)25Al-ZnAl-Zn系铸造铝合金系铸造铝
25、合金系铸造铝合金系铸造铝合金n n这类合金的铸造性能好，强度较高，可自然时效强这类合金的铸造性能好，强度较高，可自然时效强这类合金的铸造性能好，强度较高，可自然时效强这类合金的铸造性能好，强度较高，可自然时效强化；但密度大，耐蚀性较差。化；但密度大，耐蚀性较差。化；但密度大，耐蚀性较差。化；但密度大，耐蚀性较差。大型空压机活塞(ZL401)l常用代号为ZL401(ZAlZn11Si7)、ZL402(ZAlZn6Mg)等。l主要用于制造形状复杂受力较小的汽车、飞机、仪器零件。267-2-1 工业纯钛工业纯钛 uu纯钛密度小（纯钛密度小（纯钛密度小（纯钛密度小（4.5g/cm4.5g/cm3 3）
26、，熔点高（），熔点高（），熔点高（），熔点高（16671667）。）。）。）。uu在在在在882.5882.5发生同素异构转变发生同素异构转变发生同素异构转变发生同素异构转变 -Ti -Ti -Ti-Ti。 -Ti 882.5-Ti 882.516671667具有具有具有具有体心立方体心立方体心立方体心立方晶格；晶格；晶格；晶格； -Ti 882.5-Ti 882.5以下具有以下具有以下具有以下具有密排六方密排六方密排六方密排六方晶格。晶格。晶格。晶格。uu纯钛比强度高，塑性、低温韧性和耐蚀性好。纯钛比强度高，塑性、低温韧性和耐蚀性好。纯钛比强度高，塑性、低温韧性和耐蚀性好。纯钛比强度高，塑性
27、、低温韧性和耐蚀性好。7.2 钛及钛合金27uu工业纯钛的纯度为工业纯钛的纯度为工业纯钛的纯度为工业纯钛的纯度为99. 0%99. 0%99. 5 %99. 5 %，其性能很大，其性能很大，其性能很大，其性能很大程度上取决于氧的含量。程度上取决于氧的含量。程度上取决于氧的含量。程度上取决于氧的含量。uu工业纯钛可分为工业纯钛可分为工业纯钛可分为工业纯钛可分为TA1TA1，TA2TA2，TA3TA3等三个牌号，编等三个牌号，编等三个牌号，编等三个牌号，编号越大，杂质越多。工业纯钛长期工作温度可达号越大，杂质越多。工业纯钛长期工作温度可达号越大，杂质越多。工业纯钛长期工作温度可达号越大，杂质越多。
28、工业纯钛长期工作温度可达300300。28uu纯钛用于纯钛用于纯钛用于纯钛用于350350以下工作、以下工作、以下工作、以下工作、强度要求不高的零件，强度要求不高的零件，强度要求不高的零件，强度要求不高的零件，如石油化工用热交换器、如石油化工用热交换器、如石油化工用热交换器、如石油化工用热交换器、反应器，海水净化装置反应器，海水净化装置反应器，海水净化装置反应器，海水净化装置及舰船零部件。及舰船零部件。及舰船零部件。及舰船零部件。钛钢复合反应釜钛管换热器钛制蒸馏塔297-2-2 钛的合金化纯钛加入合金元素形成钛合金。钛合金具有同素异构转变，转变的温度随加入的合金元素的性质和含量而定。加入的合金
29、元素通常按其对钛的同素异构转变温度的影响分成三类：扩大相区，使转变的温度升高的元素称为相稳定元素，如Al、O、N、C、B等；扩大相区，使转变的温度降低的元素称为相稳定元素，如Mo、V、Cr、Nb、Ta及稀土；对相变温度影响不大的元素称为中性元素，如Zr、Sn等。30按退火组织，钛合金可分为：按退火组织，钛合金可分为：按退火组织，钛合金可分为：按退火组织，钛合金可分为：n n 型钛合金型钛合金型钛合金型钛合金、 型钛合金型钛合金型钛合金型钛合金和和和和 + + 型钛合金型钛合金型钛合金型钛合金三类。三类。三类。三类。n n它们的牌号分别用它们的牌号分别用它们的牌号分别用它们的牌号分别用TATA、
30、TBTB、TCTC加顺序号加顺序号加顺序号加顺序号表示表示表示表示 。n n如如如如TA5TA5、TB2TB2、TC4TC4等。等。等。等。钛合金泵7-2-3 工业用钛合金31(1) (1) 型钛合金型钛合金型钛合金型钛合金n n主加元素为主加元素为主加元素为主加元素为铝，铝，铝，铝，还有还有还有还有锡、硼锡、硼锡、硼锡、硼等。等。等。等。 n n不能热处理强化不能热处理强化不能热处理强化不能热处理强化，通常在退火状态，通常在退火状态，通常在退火状态，通常在退火状态下使用，下使用，下使用，下使用，组织为单相组织为单相组织为单相组织为单相 固溶体固溶体固溶体固溶体。 n n强度低于其他两类钛合金
31、，但高温强度低于其他两类钛合金，但高温强度低于其他两类钛合金，但高温强度低于其他两类钛合金，但高温强度、低温韧性及耐蚀性优越。强度、低温韧性及耐蚀性优越。强度、低温韧性及耐蚀性优越。强度、低温韧性及耐蚀性优越。 钛合金氢泵诱导轮钛合金氢泵壳体32n n常用牌号有常用牌号有常用牌号有常用牌号有TA5TA5、TA7TA7等等等等 n n主要用于制造主要用于制造主要用于制造主要用于制造500500以下工作的零件，如飞机压气以下工作的零件，如飞机压气以下工作的零件，如飞机压气以下工作的零件，如飞机压气机叶片、导弹的燃料罐、超音速飞机的蜗轮机匣机叶片、导弹的燃料罐、超音速飞机的蜗轮机匣机叶片、导弹的燃料
32、罐、超音速飞机的蜗轮机匣机叶片、导弹的燃料罐、超音速飞机的蜗轮机匣及飞船上的高压低温容器等。及飞船上的高压低温容器等。及飞船上的高压低温容器等。及飞船上的高压低温容器等。 钛合金卫星框架 钛合金液下泵33(2) 型钛合金型钛合金n n加入的合金元素有加入的合金元素有加入的合金元素有加入的合金元素有钼、铬、钼、铬、钼、铬、钼、铬、钒、铝钒、铝钒、铝钒、铝等。等。等。等。n n经淬火加时效处理后，组经淬火加时效处理后，组经淬火加时效处理后，组经淬火加时效处理后，组织为织为织为织为 相基体上分布着细小相基体上分布着细小相基体上分布着细小相基体上分布着细小的的的的 相粒子。相粒子。相粒子。相粒子。n
33、n合金强度高，但冶炼工艺合金强度高，但冶炼工艺合金强度高，但冶炼工艺合金强度高，但冶炼工艺复杂，应用受到限制。复杂，应用受到限制。复杂，应用受到限制。复杂，应用受到限制。钛合金管钛合金管应用34n n 型钛合金有型钛合金有型钛合金有型钛合金有TB1TB1、TB2TB2两个牌号。实际获得应两个牌号。实际获得应两个牌号。实际获得应两个牌号。实际获得应用的仅有用的仅有用的仅有用的仅有TB2TB2一种。一种。一种。一种。n n主要用于主要用于主要用于主要用于350350以下工作以下工作以下工作以下工作的结构件和紧固件，如的结构件和紧固件，如的结构件和紧固件，如的结构件和紧固件，如飞机压气机叶片、轴、飞
34、机压气机叶片、轴、飞机压气机叶片、轴、飞机压气机叶片、轴、弹簧、轮盘等。弹簧、轮盘等。弹簧、轮盘等。弹簧、轮盘等。钛合金棒钛合金眼镜架35(3) (3) + + 型钛合金型钛合金型钛合金型钛合金n n加入的合金元素有加入的合金元素有加入的合金元素有加入的合金元素有铝、钒、铝、钒、铝、钒、铝、钒、 钼、铬等。钼、铬等。钼、铬等。钼、铬等。n n可进行热处理强化，强度高，塑性好，具有良好可进行热处理强化，强度高，塑性好，具有良好可进行热处理强化，强度高，塑性好，具有良好可进行热处理强化，强度高，塑性好，具有良好的热强性、耐蚀性和低温韧性。的热强性、耐蚀性和低温韧性。的热强性、耐蚀性和低温韧性。的热
35、强性、耐蚀性和低温韧性。钛合金列管式换热器36n n + + 型钛合金以型钛合金以型钛合金以型钛合金以TC4TC4（Ti-6Al-4VTi-6Al-4V）应用最广、用应用最广、用应用最广、用应用最广、用量最大，其经过淬火加时效处理后，组织为量最大，其经过淬火加时效处理后，组织为量最大，其经过淬火加时效处理后，组织为量最大，其经过淬火加时效处理后，组织为 + + + +时效析出的针状时效析出的针状时效析出的针状时效析出的针状 。+钛合金组织+钛合金组织（电镜）37n n + + 型钛合金型钛合金型钛合金型钛合金主要用主要用主要用主要用于制造于制造于制造于制造400400以下工以下工以下工以下工作
36、的飞机压气机叶片、作的飞机压气机叶片、作的飞机压气机叶片、作的飞机压气机叶片、火箭发动机外壳、火火箭发动机外壳、火火箭发动机外壳、火火箭发动机外壳、火箭和导弹的液氢燃料箭和导弹的液氢燃料箭和导弹的液氢燃料箭和导弹的液氢燃料箱部件及舰船耐压壳箱部件及舰船耐压壳箱部件及舰船耐压壳箱部件及舰船耐压壳体等。体等。体等。体等。 飞机发动机叶片、盘涡喷13A发动机387-2-4 钛及钛合金的热处理主要热处理方式：退火、淬火、时效。(1)退火消除应力退火：目的是消除工业纯钛和钛合金零 件加工或焊接后的内应力。退火温度一般为 450650，保温14小时，空冷。再结晶退火：目的是消除加工硬化。对于纯钛一 般用5
37、50690温度，而钛合金用750 800，保温13小时，空冷。39(2)(2)淬火、时效处理淬火、时效处理淬火、时效处理淬火、时效处理uu 钛合金钛合金钛合金钛合金一般不进行一般不进行一般不进行一般不进行淬火和时效处理，淬火和时效处理，淬火和时效处理，淬火和时效处理， 钛合金和（钛合金和（钛合金和（钛合金和（ ）钛合金可进行淬火时效处理提高强度、硬度。）钛合金可进行淬火时效处理提高强度、硬度。）钛合金可进行淬火时效处理提高强度、硬度。）钛合金可进行淬火时效处理提高强度、硬度。uu钛合金的淬火温度一般选在钛合金的淬火温度一般选在钛合金的淬火温度一般选在钛合金的淬火温度一般选在 两相区的上部范围，
38、淬两相区的上部范围，淬两相区的上部范围，淬两相区的上部范围，淬火后部分火后部分火后部分火后部分 保留下来，细小的保留下来，细小的保留下来，细小的保留下来，细小的 相变成介稳定相变成介稳定相变成介稳定相变成介稳定 相或相或相或相或相相相相或两者均有（或两者均有（或两者均有（或两者均有（决定于决定于决定于决定于 稳定化元素的含量稳定化元素的含量稳定化元素的含量稳定化元素的含量），经时效后可），经时效后可），经时效后可），经时效后可获得好的综合机械性能。获得好的综合机械性能。获得好的综合机械性能。获得好的综合机械性能。uu一般淬火温度为一般淬火温度为一般淬火温度为一般淬火温度为760760950950，保温，保温，保温，保温5 56060分，水中冷分，水中冷分，水中冷分，水中冷却。钛合金的时效温度一般在却。钛合金的时效温度一般在却。钛合金的时效温度一般在却。钛合金的时效温度一般在450450550550之间，时间之间，时间之间，时间之间，时间为几小时至几十小时。为几小时至几十小时。为几小时至几十小时。为几小时至几十小时。
