EngineeringMaterials1/71第三讲第三讲铝及其合金相图、合金相铝及其合金相图、合金相与热处理与热处理EngineeringMaterials2/71有色金属分类：有色金属分类：轻金属轻金属 4.5g/cm3，如，如Al、Mg、K、Na、Ca等。等。重金属重金属4.5g/cm3，如，如Cu、Zn、Ni、Sn、Pb、Co等。等。贵金属贵金属 Au、Ag、Pt、Rh（铑）、（铑）、Cd（镉）等。（镉）等。稀有金属稀有金属 相对稀少或产量较少相对稀少或产量较少Ti、W、V、Nb、Mo等。等。放射性金属放射性金属 如镭（如镭（Ra）、铀（）、铀（U）、钍（）、钍（Th）等。）等。半金属半金属 介于金属与非金属之间的元素，如硅、锗、硼介于金属与非金属之间的元素，如硅、锗、硼EngineeringMaterials3/71铝合金一般相图共晶相图一部分不不能热能热处理处理强化强化的铝的铝合金合金EngineeringMaterials4/71Al-Si系相图系相图EngineeringMaterials5/71Al-Si系相图系相图EngineeringMaterials6/71共晶相图EngineeringMaterials7/71合金相鉴别ZL102(ZAlSi12)未变质处理基体a固溶体粗大条状共晶硅块状初晶硅EngineeringMaterials8/71(ZAlSi12)ZL102钠盐变质处理白色a固溶体成枝晶状灰色共晶硅呈椭圆状和球状EngineeringMaterials9/71ZL102(ZAlSi12)钠盐变质处理 初生枝晶白色a固溶体和灰色共晶组织未变质好 硅晶体呈针状和细小条状 抗拉强度低，伸长率小组织中有深灰色细针状（Al9Fe2Si2）杂质铁的存在50 100 200 EngineeringMaterials10/71Al-Fe-Si三元相图EngineeringMaterials11/71ZL102(ZAlSi12)钠盐变质处理 未变质好白色a固溶体，共晶硅呈深灰色细小针状和条状 组织中有亮灰色针状（Al9Fe2Si2）杂质铁过多存在EngineeringMaterials12/71AlCu相图共晶相图EngineeringMaterials13/71具有化合物的组合相图EngineeringMaterials14/71三元相图恒温截面EngineeringMaterials15/71三元相图EngineeringMaterials16/71三元相图垂直截面EngineeringMaterials17/71EngineeringMaterials18/71AlSiMgEngineeringMaterials19/71ZL101铝硅镁合金ZAlSi7Mg未变质处理白色a固溶体灰色条片状共晶硅块状初晶硅浅灰色骨骼状相Al8Mg3SiFeSi6EngineeringMaterials20/71ZL101铝硅镁合金ZAlSi7Mg变质处理白色枝晶状a固溶体细小颗粒状或条状共晶硅黑色骨骼状Mg2SiEngineeringMaterials21/71ZL101铝硅镁合金ZAlSi7Mg变质处理白色枝晶状a固溶体细小颗粒状或条状共晶硅黑色骨骼状Mg2Si浅灰色骨骼状Al8Mg3SiFeSi6EngineeringMaterials22/71EngineeringMaterials23/71三元相图垂直截面EngineeringMaterials24/71ZL103铝硅铜合金ZAlSi5Cu2未变质处理白色a固溶体片条状共晶硅少量块状初晶硅黑色骨骼状Mg2Si亮灰色Al2Cu浅灰色骨骼状Al8Mg3SiFeSi6EngineeringMaterials25/71ZL103铝硅铜合金ZAlSi5Cu2变质处理白色a固溶体状共晶硅少量块状初晶硅黑色骨骼状Mg2Si亮灰色Al2Cu浅灰色骨骼状Al8Mg3SiFeSi6EngineeringMaterials26/71四元相图EngineeringMaterials27/71EngineeringMaterials28/71EngineeringMaterials29/71EngineeringMaterials30/71彩色金相变质处理砂型铸造铝硅合金中的FeSiAl3相EngineeringMaterials31/71彩色金相未变质处理冷模铸造铝硅合金中的FeSiAl5相EngineeringMaterials32/71彩色金相未变质处理砂型铸造铝合金中的CuAl2相棕色EngineeringMaterials33/71 热处理热处理(退火、淬火和时效退火、淬火和时效)1 1）退火）退火(1) (1) 再再结结晶晶退退火火铝铝件件经经过过变变形形加加工工后后，在在再再结结晶晶温温度度以以上上保保温温一一段段时时间间后后空空冷冷，用用于于消消除除变变形形工工件件的的加加工工硬硬化化，提提高高塑塑性性，以以便便继继续续进进行成形加工。行成形加工。(2) (2) 低低温温退退火火消消除除内内应应力力，适适当当增增加加塑塑性性，通常在通常在180180300300保温保温后空冷。后空冷。(3) (3) 均均匀匀化化退退火火消消除除铸铸锭锭或或铸铸件件的的成成分分偏偏析析及及内内应应力力，提提高高塑塑性性，通通常常在在高高温温长长时时间间保保温温后空冷。后空冷。 EngineeringMaterials34/71彩色金相未变质处理砂型铸造铝合金中的CuAl2相棕色紫色蓝色或浅绿色EngineeringMaterials35/712 2）淬火（固溶处理）淬火（固溶处理） 将将铝铝合合金金加加热热到到固固溶溶线线以以上上保保温温后后快快冷冷，使使第第二二相相来来不不及及析析出出，得得到到过过饱饱和和、不不稳稳定定的的单单一一 固固溶溶体体。淬淬火火后后铝铝合合金金的的强强度度和和硬硬度度不不高高，具具有有很很好好的的塑塑性。性。 EngineeringMaterials36/713 3）时效）时效 将将淬淬火火后后的的铝铝合合金金，在在室室温温或或低低温温加加热热下下保保温温一一段段时时间间，随随时时间间延延长长其其强强度度、硬硬度度显显著著升升高高而而塑塑性性降降低低的的现现象象，称称为为时时效效。室室温温下下进进行行的的时时效效称称为为自自然然时时效效；低低温温加加热热下下进进行行的的时时效效称称为为人人工时效工时效。 时时效效的的实实质质，是是第第二二相相从从过过饱饱和和、不不稳稳定定的的单单一一固固溶溶体体中中析析出出和和长长大大，由由于于第第二二相相与与母母相相（相相）的的共共格格程程度度不不同同，使使母母相相产产生生晶晶格格畸畸变变而强化而强化。EngineeringMaterials37/71时效曲线时效曲线【Al-4%CuAl-4%Cu合金合金】 自然时效 人工时效EngineeringMaterials38/71铸造铝合金热处理代号T1 铸造后不淬火直接人工时效T2退火T4淬火自然时效T5淬火部分人工时效（人工时效温度低或时 间短T6淬火完全人工时效T7淬火稳定化回火（时效温度比T6高）T8淬火软化回火 （时效温度比T7高）EngineeringMaterials39/71请提宝贵意见谢谢大家