第八章 有色金属及其合金 有色金属:在工业生产中,通常把铁及其称为黑色金属,把其他非铁金属及其合金称为有色金属。有色金属的产量和用量不如黑色金属多,但由于其具有许多优良的特性,如特殊的电磁性能、耐蚀性能及高的比强度(强度与密度之比)等,已成为现代工业中不可缺少的金属材料。
有色金属的种类很多,本章仅对机械仪表、飞机制造等工业中广泛使用的铝、铜、钛及轴承合金做简要介绍。
8.1.1 铝及铝合金的性能特点
纯铝的基本性质:具有银白色金属光泽,密度小(2.72),熔点低(660.4℃),导电导热性能优良;具有面心立方晶格,无同素异构转变,无磁性;纯铝在空气中易氧化,在其表面形成一层致密牢固的氧化膜,因而抗大气腐蚀性能好;具有极好的塑性和低的强度(纯度为99.99%时),易于加工成型;还具有良好的低温塑性,至253℃时,其塑性和韧性也不降低。
纯铝的主要用途:适于配制铝合金,还可用来制造导线包覆材料及耐蚀器具等。
纯铝的性能强化:纯铝的强度硬度低,不适于制作受力的零件。向铝中加入少量的合金元素制成铝合金,可变其组织结构,提高性能。常加入的元素主要有铜锰硅镁锌等,此外还有铬镍钛钴等辅加元素。由于这些合金元素的强化作用,使得铝合金既具有高强度又保持纯铝的优良特性,因此铝合金可用于制造承受较大载荷的机械零件或构件,成为工业中广泛应用的有色金属材料。由于铝合金具有高的比强度,又成为飞机的主要结构材料。