有色金属材料

§4.3有色金属材料有色金属，指铁以外的所有金属。有色金属材料是金属材料的一类，主要是铜、铝、铅和镍及其合金等。有色金属应用最广泛的是铝、铜及其合金1、工业纯铝（铝含量不低于99.00％）纯铝是一种银白色的金属。特性如下：(1)质轻、密度小，仅为2.7g/cm，是轻金属(2)铝的导电性仅次于银、铜，虽然它的导电率只有铜的2/3，但密度只有铜的1/3，所以输送同量的电，铝线的质量只有铜线的一半。铝表面的氧化膜不仅有耐腐蚀的能力，而且有一定的绝缘性，所以铝在电器制造工业、电线电缆工业和无线电工业中有广泛的用途。(3)铝是热的良导体，它的导热能力比铁大3倍(4)铝有较好的延展性(它的延展性仅次于金和银)，在100℃～150℃时可制成薄于0.01mm的铝箔。这些铝箔广泛用于包装香烟、糖果等，还可制成铝丝、铝条，并能轧制各种铝制品。（5）耐低温，铝在温度低时，它的强度反而增加而无脆性，因此它是理想的用于低温装置材料，如冷藏库、冷冻库、南极雪上车辆、氧化氢的生产装置。铝及铝合金2、铝合金纯铝的强度很低，故不宜作结构材料。加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝，在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度。广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面，飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造，以减轻自重。波音767客机采用的铝合金约占机体结构重量81％F-15高性能战斗机使用35.5％铝合金发射“阿波罗”号飞船的“土星”5号运载火箭各级的燃料箱、氧化剂箱、箱间段、级间段、尾段和仪器舱都用铝合金制造图铝合金分类示意图铝合金分类铝合金的强化处理铝合金的热处理与钢不同钢是通过控制同素异构转变来改变性能铝合金是通过固溶﹣时效处理来提高强度、硬度和其他性能，这种热处理也称为（固溶）强化处理。铝合金按加工方法可以分为形变铝合金和铸造铝合金（1）形变铝合金塑性好，适合压力加工。形变铝合金按其主要性能和用途又分为防锈铝（LF）、硬铝（LY）、超硬铝（LC）、锻铝（LD）四类。（2）铸造铝合金铸造性能好，适用于铸造铜及铜合金1、纯铜顾名思义就是含铜量最高的铜，因为颜色紫红又称紫铜。铜是人类发现最早的金属之一，也是最好的纯金属之一，稍硬、极坚韧、耐磨损。还有很好的延展性。导热和导电性能较好。铜和它的一些合金有较好的耐腐蚀能力，在干燥的空气里很稳定。但在潮湿的空气里在其表面可以生成一层绿色的碱式碳酸铜Cu2（OH）2CO3，这叫铜绿。可溶于硝酸和热浓硫酸，略溶于盐酸。容易被碱侵蚀。铜是与人类关系非常密切的有色金属，被广泛地应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域，在我国有色金属材料的消费中仅次于铝。铜在电气、电子工业中应用最广、用量最大，占总消费量一半以上。用于各种电缆和导线，电机和变压器的这种，开关以及印刷线路板在机械和运输车辆制造中，用于制造工业阀门和配件、仪表、滑动轴承、模具、热交换器和泵等。在化学工业中广泛应用于制造真空器、蒸馏锅、酿造锅等。在国防工业中用以制造子弹、炮弹、枪炮零件等，每生产300万发子弹，需用铜13-14吨。在建筑工业中，用做各种管道、管道配件、装饰器件等。铜炉铜做内芯的导线铜制电热圈子弹注：由于铜的价格昂贵，为贵重金属，一般不做结构零件，主要用于制作导电材料及配制铜合金材料工业上使用的纯铜，其含铜量为99.5％~99.95％。其牌号有T1、T2、T3、T4四种。T为“铜”至汉语拼音字首，数字为序号，顺序号越大，杂质含量越高。2、铜合金主要合金成份分类黄铜-----铜锌合金青铜-----铜锡合金等(除了锌镍外，加入其他元素的合金均称青铜)白铜-----铜镍合金①黄铜以锌作主要添加元素的铜合金﹐具有美观的黄色﹐统称黄铜。铜锌二元合金称普通黄铜或称简单黄铜。三元以上的黄铜称特殊黄铜或称复杂黄铜。H80：金黄铜，美丽的金黄色，可做装饰品H70：三七黄铜，较好的塑性和冷成型性，弹壳、散热器H62：四六黄铜，强度最高，良好的热塑性、切削加工性，应用最多，制造弹簧、垫圈等。特殊黄铜为了改善普通黄铜的性能﹐常添加其他元素﹐如铝﹑镍﹑锰﹑锡﹑硅﹑铅等。铝能提高黄铜的强度﹑硬度和耐蚀性﹐但使塑性降低﹐适合作海轮冷凝管及其他耐蚀零件。锡能提高黄铜的强度和对海水的耐腐性﹐故称海军黄铜﹐用作船舶热工设备和螺旋桨等。铅能改善黄铜的切削性能﹔这种易切削黄铜常用作钟表零件。黄铜铸件常用来制作阀门和管道配件等。船舶常用的消防栓防爆月牙扳手，就是黄铜加铝铸造而成。②青铜原指铜锡合金﹐除黄铜﹑白铜以外的铜合金均称青铜﹐并常在青铜名字前冠以第一主要添加元素的名。锡青铜的铸造性能﹑减摩性能好和机械性能好﹐适合於制造轴承﹑蜗轮﹑齿轮等。铅青铜是现代发动机和磨床广泛使用的轴承材料。铝青铜强度高﹐耐磨性和耐蚀性好﹐用於铸造高载荷的齿轮﹑轴套﹑船用螺旋桨等。铍青铜和磷青铜的弹性极限高﹐导电性好﹐适於制造精密弹簧和电接触元件。