金屬材料學(xué)第7-11章課后習(xí)題答案

1、金屬材料學(xué)習(xí)題與思考題第七章鑄鐵1、鑄鐵與碳鋼相比，在成分、組織和性能上有什么區(qū)別？(1)白口鑄鐵：含碳量約 2.5%,硅在1%以下白口鑄鐵中的碳全部以滲透碳體(Fe3c)形式存在，因斷口呈亮白色。故稱白口鑄鐵，由于有大量硬而脆的Fe3c,白口鑄鐵硬度高、脆性大、很難加工。因此，在工業(yè)應(yīng)用方面很少直接使用，只用于少數(shù)要求耐磨而不受沖擊的制件，如拔絲模、球磨機(jī)鐵球等。大多用作煉鋼和可鍛鑄鐵的坯料(2)灰口鑄鐵；含碳量大于 4.3 %,鑄鐵中的碳大部或全部以自由狀態(tài)片狀石墨存在。斷口呈灰色。它具有良好鑄造 性能、切削加工性好，減磨性，耐磨性好、加上它熔化配料簡(jiǎn)單，成本低、廣泛用于制造結(jié)構(gòu)復(fù)雜鑄件和

2、耐磨件。(3)鋼的成分要復(fù)雜的多，而且性能也是各不相同鋼是含碳量在0.04%-2.3%之間的鐵碳合金。 我們通常將其與鐵合稱為鋼鐵，為了保證其韌性和塑性，含碳量一般不超過1.7%。鋼的主要元素除鐵、碳外，還有硅、鎰、硫、磷等，而且鋼還根據(jù)品質(zhì)分類為普通鋼(PW 0.045%, SW 0.050%) 優(yōu)質(zhì)鋼(P、S均w 0.035%) 高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼(PW 0.035%,SW 0.030%)按照化學(xué)成分又分碳素鋼：.低碳鋼(CW 0.25%).中碳鋼(CW 0.250.60%).高碳鋼(CW 0.60%)。合金鋼：低合金鋼(合金元素總含量w 5% .中合金鋼(合金元素總含量510% .高合金鋼(合金

3、元素總含量10%)。 2、G Si、Mn P、S元素對(duì)鑄鐵石墨化有什么影響？為什么三低(C、Si、Mn低)一高(S高)的鑄鐵 易出現(xiàn)白口？(1)合金元素可以分為促進(jìn)石墨化元素和阻礙石墨化元素，順序?yàn)椋篈l、C Si、Ti、Ni、P、Co> Zr、NbK W Mn. S、Cr、V、Fe、Mg Ca B等。其中，Nb為中性元素，向左促進(jìn)程度加 強(qiáng)，向右阻礙程度加強(qiáng)。C和Si是鑄鐵中主要的強(qiáng)烈促進(jìn)石墨化元素，為綜合考慮它們的影響，引入碳當(dāng)量CE= C%+1/3Si%, 一般CE-4%接近共晶點(diǎn)。S是強(qiáng)烈阻礙石墨化元素，降低鑄鐵的鑄造和力學(xué)性能，控制其含量。(2)鑄鐵的含碳量高，脆性大，焊接性很

4、差，在焊接過程中易產(chǎn)生白口組織和裂紋。白口組織是由于在鑄鐵補(bǔ)焊時(shí)，碳、硅等促進(jìn)石墨化元素大量燒損，且補(bǔ)焊區(qū)冷速快，在焊縫區(qū)石墨化過程來(lái)不及進(jìn) 行而產(chǎn)生的。白口鑄鐵硬而脆，切削加工性能很差。采用含碳、硅量高的鑄鐵焊接材料或饃基合金、銅饃合金、高銳 鋼等非鑄鐵焊接材料，或補(bǔ)焊時(shí)進(jìn)行預(yù)熱緩冷使石墨充分析出，或采用釬焊，可避免出現(xiàn)白口組織，。3、鑄鐵壁厚對(duì)石墨化有什么影響？ 冷速越快，不利于鑄鐵的石墨化，這主要取決于澆注溫度、鑄型材料的導(dǎo)熱能 力及鑄件壁厚等因素。冷速過快，第二階段石墨化難以充分進(jìn)行。4、石墨形態(tài)是鑄鐵性能特點(diǎn)的主要矛盾因素，試分別比較說明石墨形態(tài)對(duì)灰鑄鐵和球墨鑄鐵力學(xué)性能 及熱處理工

5、藝的影響。 墨的數(shù)量、大小和分布對(duì)鑄鐵的性能有顯著影響。如片狀石墨，數(shù)量越多對(duì)基體的削弱作用和應(yīng)力集中程度越大。石墨形狀影響鑄鐵性能：片狀、團(tuán)絮狀、球狀。對(duì)于灰鑄鐵，熱處理僅能改變基體組織，改變不了石墨形態(tài)，熱 處理不能明顯改善灰鑄鐵的力學(xué)性能。球墨鑄鐵是石墨呈球體的灰鑄鐵，簡(jiǎn)稱球鐵。由于球墨鑄鐵中的石墨呈球狀，對(duì)基體的割裂作用大為減少，球鐵 比灰鑄鐵及可鍛鑄鐵具有高得多的強(qiáng)度、塑性和韌性。5、球墨鑄鐵的性能特點(diǎn)及用途是什么？球墨鑄鐵。將灰口鑄鐵鐵水經(jīng)球化處理后獲得，析出的石墨呈球狀，簡(jiǎn)稱球鐵。比普通灰口鑄鐵有較高強(qiáng)度、較 好韌性和塑性。用于制造內(nèi)燃機(jī)、汽車零部件及農(nóng)機(jī)具等.。珠光體型球墨鑄鐵

6、柴油機(jī)的曲軸、連桿、齒輪；機(jī)床主軸、蝸輪、蝸桿；軋鋼機(jī)的軋輻；水壓機(jī)的工作缸、 缸套、活塞等。鐵素體型球墨鑄鐵一一受壓閥門、機(jī)器底座、汽車后橋殼等。6、和剛相比，球墨鑄鐵的熱處理原理有什么異同？球墨鑄鐵的熱處理主要有退火、正火、淬火加回火、等溫淬火等。7、HT200 HT350 KTH300-06 QT400 QT600#是什么鑄鐵？數(shù)字代表什么意義？各具有什么樣的基 體和石墨形態(tài)？說明他們的力學(xué)性能特點(diǎn)及用途。(1)灰鑄鐵常用型號(hào)為 HT100/HT150/HT200/HT250/HT300/HT350球墨鑄鐵常用型號(hào)為QT400-18/QT400-15/QT450-10/QT500-7/Q

7、T600-3/QT700-2/QT800-2/QT900-2黑心可鍛鑄鐵常用牌號(hào)為KTH300-06/KTH350-10/KTZ450-06/KTZ550-04/KTZ650-02/KTZ700-02, 其中 KTH300-06 適用于氣密性零件，KTH380-08適用于水暖件，KTH350-10適用于閥門、汽車底盤。(2)牌號(hào)中代號(hào)后面只有一組數(shù)字時(shí)，表示抗拉強(qiáng)度值；有兩組數(shù)字時(shí)，第一組表示抗拉強(qiáng)度值，第二組表示延伸率值。兩組數(shù)字中間用“一”隔開?？估瓘?qiáng)度隨壁厚而變化，壁厚越大抗拉強(qiáng)度越小。3)灰口鑄鐵：灰鑄鐵是指石墨呈片狀分布的灰口鑄鐵。灰鑄鐵價(jià)格便宜，應(yīng)用廣泛，其產(chǎn)量約占鑄鐵總產(chǎn)量的80

8、%以上。1 .牌號(hào)：常用的牌號(hào)為 HT100 、 HT150、 HT200 、HT350一最低抗拉強(qiáng)度值2 .組織灰鑄鐵的組織是由液態(tài)鐵水緩慢冷卻時(shí)通過石墨化過程形成的，其基體組織有鐵素體、珠光體和鐵素體加珠光體三種?；诣T鐵的顯微組織如下圖所示。為提高灰鑄鐵的性能，常對(duì)灰鑄鐵進(jìn)行孕育處理，以細(xì)化片狀石墨，常用的孕育劑有 硅鐵和硅鈣合金。經(jīng)孕育處理的灰鑄鐵稱為孕育鑄鐵。3 .熱處理熱處理只能改變鑄鐵的基體組織，但不能改變石墨的形態(tài)和分布。由于石墨片對(duì)基體的連續(xù)性的破壞嚴(yán)重，產(chǎn)生應(yīng)力集中大，因而熱處理對(duì)灰鑄鐵的強(qiáng)化效果不大，其基體強(qiáng)度利用率只有30%-50%?；诣T鐵常用的熱處理有：消除內(nèi)應(yīng)力退火、

9、消除白口組織退火和表面淬火。4 .用途灰鑄鐵主要用于制造承受壓力和振動(dòng)的零部件，如機(jī)床床身、各種箱體、殼體、泵體、缸體等。球墨鑄鐵：球墨鑄鐵是指石墨呈球形的灰口鑄鐵，是由液態(tài)鐵水經(jīng)石墨化后得到的。與灰鑄鐵相比，它的碳當(dāng)量較 高，一般為過共晶成分，這有利于石墨球化。1 .牌號(hào)：QT400-17、QT420-10、QT500-05、QT600-02、QT700-02、QT800-02、QT1200-01|奧?誑裁冬冬冬:卞 I. /尊簞強(qiáng)度值，崛照射麒號(hào)2 .組織球墨鑄鐵是由基體+球狀石墨組成，鑄態(tài)下的基體組織有鐵素體、鐵素體加珠光體和珠光體 3種。球狀石墨是液態(tài)鐵水經(jīng)球化處理得到的。加入到鐵水中

10、能使石墨結(jié)晶成球形的物質(zhì)稱為球化劑，常用的球化劑為鎂、稀土和稀土鎂。鎂是 阻礙石墨化的元素，為了避免白口，并使石墨細(xì)小且分布均勻，在球化處理的同時(shí)還必須進(jìn)行孕育處理，常用的孕育劑為硅鐵和硅鈣合金。3 .性能由于球狀石墨圓整程度高，對(duì)基體的割裂作用和產(chǎn)生的應(yīng)力集中更小，基體強(qiáng)度利用率可達(dá)70%-90%。接近于碳鋼,塑性和韌性比灰鑄鐵和可鍛鑄鐵都高。4 .熱處理由于球狀石墨危害程度小，因而可以對(duì)球墨鑄鐵進(jìn)行各種熱處理強(qiáng)化。球墨鑄鐵的熱處理主要有退火、正火、淬火加 回火、等溫淬火等。5 .用途球墨鑄鐵在汽車、機(jī)車、機(jī)床、礦山機(jī)械、動(dòng)力機(jī)械、工程機(jī)械、冶金機(jī)械、機(jī)械工具、管道等方面得到廣泛應(yīng)用，可代替

11、部分碳鋼制造受力復(fù)雜，強(qiáng)度、韌性和耐磨性要求高的零件?？慑戣T鐵：可鍛鑄鐵是由白口鑄鐵經(jīng)石墨化退火后獲得的，其石墨呈團(tuán)絮狀?？慑戣T鐵中要求碳、硅含量不能太高, 以保證澆注后獲得白口組織，但又不能太低，否則將延長(zhǎng)石墨化退火周期。1 .牌號(hào)：KTH KTB KTZ分別表示黑心、白心、珠光體可鍛鑄鐵代號(hào) KTH：- X X-X X'M 片疆低瑾4中率X X x - 溫帳抗蒙髓度伍 拄避夔陳瑜S等 e-KTB 澳*X潺然 KTZ XX X-X X2 .組織可鍛鑄鐵的組織與第二階段石墨化退火的程度有關(guān)。當(dāng)?shù)谝浑A段石墨化充分進(jìn)行后（組織為奧氏體+團(tuán)絮狀石墨），在共析溫度附近長(zhǎng)時(shí)間保溫，使第二階段石墨

12、化也充分進(jìn)行，則得到鐵素體+團(tuán)絮狀石墨組織，由于表層脫碳而使心部的石墨多于表層，斷口心部呈灰黑色，表層呈灰白色，故稱為黑心可鍛鑄鐵。若通過共析轉(zhuǎn)變區(qū)時(shí)，冷卻較快，第二階 段石墨化未能進(jìn)行，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w，得到珠光體+團(tuán)絮狀石墨的組織，稱為珠光體可鍛鑄鐵。3 .性能由于可鍛鑄鐵中的團(tuán)絮狀石墨對(duì)基體的割裂程度及引起的應(yīng)力集中比灰鑄鐵要小，因而其強(qiáng)度、塑性和韌性均比灰鑄鐵高，接近于鑄鋼，但不能鍛造，其強(qiáng)度利用率達(dá)到基體的40%-70%。4 .用途可鍛鑄鐵常用于制造形狀復(fù)雜且承受振動(dòng)載荷的薄壁小型件，如汽車、拖拉機(jī)的前后輪殼、管接頭、低壓閥門等。這 些零件如用鑄鋼制造則鑄造性能差，用灰鑄鐵則韌性

13、等性能達(dá)不到要求。8、如何理解鑄鐵在一般的熱處理過程中，石墨參與相變，但是熱處理并不能改變石墨的形態(tài)和分布。鑄鐵的熱處理目的在于兩方面：一是改變基體組織，改善鑄鐵性能，二是消除鑄件應(yīng)力。值得注意的是：鑄件的熱 處理不能改變鑄件原來(lái)的石墨形態(tài)及分布，即原來(lái)是片狀或球狀的石墨熱處理后仍為片狀或球狀，同時(shí)它的尺寸不會(huì) 變化，分布狀況不會(huì)變化。鑄鐵件熱處理只能改變基體組織，不能改變石墨的形態(tài)及分布，機(jī)械性能的變化是基體組織的變化所致。普通灰口 鑄鐵（包括孕育鑄鐵）石墨片對(duì)機(jī)械性能（強(qiáng)度、延性）影響很大，灰口鑄鐵經(jīng)熱處理改善機(jī)械性能不顯著。還需要注意的 是鑄鐵的導(dǎo)熱性較鋼差，石墨的存在導(dǎo)致缺口敏感性較鋼

14、高，因此鑄鐵熱處理中冷卻速度（尤其淬火）要嚴(yán)格控制。9、某廠生產(chǎn)球墨鑄鐵曲拐。經(jīng)澆注后，表面常出現(xiàn)“白口”，為什么？為消除白口，并希望得到珠光 體基體組織，應(yīng)采用什么樣的熱處理工藝？鑄件冷卻時(shí)，表層及薄截面處，往往產(chǎn)生白口。白口組織硬而脆、加工性能差、易剝落。因此必須采用退火（或正火）的方法消除白口組織。退火工藝為：加熱到550 950 C保溫25 h,隨后爐冷到500 550 C再出爐空冷。在高溫保溫期間，游高滲碳體和共晶滲碳體分解為石墨和A,在隨后護(hù)冷過程中二次滲碳體和共析滲碳體也分解，發(fā)生石墨化過程。由于滲碳體的分解，導(dǎo)致硬度下降，從而提高了切削加工性。10、解釋機(jī)床底座常用灰鑄鐵制造的

15、原因。工藝問題，這些零件形狀復(fù)雜，除鑄造用其他方法難以得到毛坯，而灰口鑄鐵具有十分優(yōu)秀的鑄造性能 .而鋼的鑄造性很差.其一，價(jià)格便宜，這些產(chǎn)品的重量很重.其二，減震，灰鑄鐵中含碳量比較高，石墨在鑄鐵中的吸振能力或阻止振動(dòng)傳播的作用，使灰鑄鐵有優(yōu)良的減振性， 鋼材沒有這個(gè)特性.其三，減磨.灰鑄鐵中石墨有儲(chǔ)油的作用，在有潤(rùn)滑的條件下，加上石墨本身是良好的潤(rùn)滑劑和冷卻劑，所以灰鑄鐵有很好的減磨作用，從而灰鑄鐵比結(jié)構(gòu)鋼耐。其四，對(duì)缺口敏感性很低，灰鑄鐵本身的顯微結(jié)構(gòu)石墨是呈現(xiàn)細(xì)片狀結(jié)構(gòu)，千瘡百孔的，再加幾個(gè)缺口不要緊.鋼要是有缺口，十分容易在缺口處疲勞破壞。11、影響鑄態(tài)組織的主要因素是什么？鑄鐵的組

16、織取決于石墨化進(jìn)行的程度，為了獲得所需要的組織，關(guān)鍵在于控制石墨化進(jìn)行的程度。實(shí)踐表明，鑄 鐵的化學(xué)成分和結(jié)晶時(shí)的冷卻速度是主要因素。第八章鋁合金1、試述鋁合金的合金化原則。為什么以硅、銅、鎂、鈕、鋅等元素為主加元素，而以鈦、硼、稀土等 作為輔加元素。鋁具有一系列比其他有色金屬、鋼鐵和塑性等更優(yōu)良的性能，如密度小，僅為2.7,約為鋼或銅的1/3;優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性；良好的耐蝕性；優(yōu)良的塑性和加工性能等。但純鋁的力學(xué)性能不高，不適合作為承受較大載何的結(jié)構(gòu) 零件。為了提高鋁的力學(xué)性能，在純鋁中加入某些合金元素，制成鋁合金。鋁合金仍保持純鋁的密度小和耐蝕性好的 特點(diǎn)，且力學(xué)性能比純鋁高得多。經(jīng)熱處

17、理后的鋁合金的力學(xué)性能可以和鋼鐵材料相媲美。鋁合金中常加入的元素為硅、銅、鎂、鎰、鋅元素等。這些合金元素在固態(tài)鋁中的溶解度一般都是有限的。2、鋁合金熱處理強(qiáng)化和鋼淬火強(qiáng)化的主要區(qū)別是什么？鋁合金的熱處理強(qiáng)化不發(fā)生同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。鋁合金的淬火處理稱為固溶處理，由于硬脆的第二相消失，所以塑性有所提高。過飽和的a固溶體雖有強(qiáng)化作用，但是單相的固溶強(qiáng)化作用是有限的，所以鋁合金固溶處理強(qiáng)度、硬度提高 并不明顯，而塑性卻有明顯提高。鋁合金經(jīng)固溶處理后，獲得過飽和固溶體。在隨后的室溫放置或低溫加熱保溫時(shí)， 第二相從過飽和固溶體中析出，引起溫度、硬度以及物理和化學(xué)性能的顯著變化，這一過程稱為時(shí)效。鋁合金的熱處

18、理強(qiáng)化實(shí)際上包括了固溶處理與時(shí)效處理兩部分。3、以Al-Cu合金為例，簡(jiǎn)要說明鋁合金時(shí)效的基本過程。形成溶質(zhì)原子偏聚區(qū)一G-P (I)區(qū)。在新淬火狀態(tài)的過飽和固溶體中，銅原子在鋁晶格中的分布是任意的、無(wú) 序的。時(shí)效初期，即時(shí)效溫度低或時(shí)效時(shí)間短時(shí)，銅原子在鋁基體上的某些晶面上聚集，形成溶質(zhì)原子偏聚區(qū)， 稱GT(I )區(qū)。G- P ( I )區(qū)與基體 “保持共格關(guān)系，這些聚合體構(gòu)成了提高抗變形的共格應(yīng)變區(qū)，故使合金的強(qiáng)度、硬度升高。GT區(qū)有序化-形成 GT(n)區(qū)。隨著時(shí)效溫度升高或時(shí)效時(shí)間延長(zhǎng)，銅原子繼續(xù)偏聚并發(fā)生有序化，即形成G- P (II)區(qū)。它與基體 a仍保持共格關(guān)系，但尺寸較 G-

19、P ( I )區(qū)大。它可視為中間過渡相，常用 ?！北?示。它比G- P ( I )區(qū)周圍的畸變更大，對(duì)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻礙進(jìn)一步增大，因此時(shí)效強(qiáng)化作用更大，0 ”相析出階段為合金達(dá)到最大強(qiáng)化的階段。形成過渡相0 '。 隨著時(shí)效過程的進(jìn)一步發(fā)展，銅原子在G- P (II)區(qū)繼續(xù)偏聚，當(dāng)銅原子與鋁原子比為1： 2時(shí)，形成過渡相。由于。的點(diǎn)陣常數(shù)發(fā)生較大的變化，故當(dāng)其形成時(shí)與基體共格關(guān) 系開始破壞，即由完全共格變?yōu)榫植抗哺瘢虼?0 '相周圍基體的共格畸變減弱，對(duì)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻礙作用亦減小，表 現(xiàn)在合金性能上硬度開始下降。由此可見，共格畸變的存在是造成合金時(shí)效強(qiáng)化的重要因素。形成穩(wěn)定的0相。

20、過渡相從鋁基固溶體中完全脫溶，形成與基體有明顯界面的獨(dú)立的穩(wěn)定相Al2Cu,稱為0相此時(shí)。相與基體的共格關(guān)系完全破壞，并有自己獨(dú)立的晶格，其畸變也隨之消失，并隨時(shí)效溫度的提高或時(shí)間的延長(zhǎng)，0相的質(zhì)點(diǎn)聚集長(zhǎng)大，合金的強(qiáng)度、硬度進(jìn)一步下降，合金就軟化并稱為“過時(shí)效”。0相聚集長(zhǎng)大而變得粗大。4、鋁合金的成分設(shè)計(jì)要滿足哪些條件才能有時(shí)效強(qiáng)化？一種合金能否通過時(shí)效強(qiáng)化，首先取決于組成合金的元素能否溶解于固溶體以及固溶度隨溫度變化的程度。如硅、鎰在鋁中的固溶度比較小，且隨溫度變化不大，而鎂、鋅雖然在鋁基固溶體中有較大的固溶度，但它們與鋁形成的化 合物的結(jié)構(gòu)與基體差異不大，強(qiáng)化效果甚微。因此，二元鋁-硅、

21、鋁-鎰、鋁-鎂、鋁-鋅通常都不采用時(shí)效強(qiáng)化處 理。而有些二元合金，如鋁-銅合金，及三元合金或多元合金，如鋁-鎂-硅、鋁-銅-鎂-硅合金等，它們?cè)跓崽?理過程中有溶解度和固態(tài)相變，則可通過熱處理進(jìn)行強(qiáng)化。為獲得良好的時(shí)效強(qiáng)化效果，在不發(fā)生過熱、過燒及晶粒長(zhǎng)大的條件下，淬火加熱溫度高些，保溫時(shí)間長(zhǎng)些，有 利于獲得最大過飽和度的均勻固溶體。另外在淬火冷卻過程不析出第二相，否則在隨后時(shí)效處理時(shí)，已析出相將起晶 核作用，造成局部不均勻析出而降低時(shí)效強(qiáng)化效果。5、硬鋁合金有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？說明 2A12 (LY12)的熱處理特點(diǎn)。硬鋁屬于Al-Cu-Mg系合金，具有強(qiáng)烈的時(shí)效強(qiáng)化作用，經(jīng)時(shí)效處理后具有很高的硬

22、度、強(qiáng)度，故 Al-Cu-Mg系合 金總稱為硬鋁合金。這類合金具有優(yōu)良的加工性能和耐熱性，但塑性、韌性低，耐蝕性差，常用來(lái)制作飛機(jī)大梁、空 氣螺旋槳等。硬鋁合金的熱處理特性是強(qiáng)化相的充分固溶溫度與(a + 3 +S)三元共晶的熔點(diǎn) 507 C .因此，硬鋁淬火加熱的過燒敏感性很大，為了獲得最大固溶度的過飽和固溶體，2A12合金最理想的?火溫度為500 c ± 3C,但實(shí)際生產(chǎn)條件很難做到，所以2A12合金常用的淬火溫度為 495500 C。 6、試述鑄造鋁合金的類型、特點(diǎn)和用途。鑄造鋁合金一般分為以下4個(gè)系列：Al-Si合金該系合金又稱為硅鋁明，一般Si的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%-22%。Al

23、-Si合金具有優(yōu)良的鑄造性能，如流動(dòng)性好、氣密性好、收縮率小和熱裂傾向小，經(jīng)過變質(zhì)和熱處理之后，具有良好的力學(xué)性能、物理性能、耐腐蝕性能和中等的機(jī)加工性能，是鑄造鋁合金中品種最多，用途最廣的一類合金。Al-Cu合金該系合金中 Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%-11% ,加入其他元素使室溫和高溫力學(xué)性能大幅度提高，如ZL205A (T6)合金的標(biāo)準(zhǔn)性能 bb為490MPa,是目前世界上強(qiáng)度最高的鑄造鋁合金之一，ZL206、ZL207和ZL208合金具有很高的 耐熱性能。ZL207中添加了混合稀土 ，提高了合金的高溫強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性，可用于350- 400 C下工作的零件，缺點(diǎn)是室溫力學(xué)性能較差，特別是伸長(zhǎng)率很

24、低。Al-Cu合金具有良好的切削加工和焊接性能，但鑄造性能和耐腐蝕性能較差。這類合金在航空產(chǎn)品上應(yīng)用較廣，主要用作承受大載荷的結(jié)構(gòu)件和耐熱零件。Al-Mg合金該系合金中 Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%-11% ,密度小，具有較高的力學(xué)性能，優(yōu)異的耐腐蝕性能，良好的切削加工性能，加工表面光亮美觀。該類合金熔煉和鑄造工藝較復(fù)雜，除用作耐蝕合金外，也用作裝飾用合金。Al-Zn合金Zn在Al中的溶解度大，當(dāng)Al中加人Zn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于10%時(shí)，能顯著提高合金的強(qiáng)度，該類合金自然日效傾向大，不需要熱處理就能得到較高的強(qiáng)度。這類合金的缺點(diǎn)是耐腐蝕性能差，密度大，鑄造時(shí)容易產(chǎn)生熱裂，主要用做壓鑄儀表殼體類零件。7、試

25、解釋：鋁合金的晶粒粗大，不能靠重新加熱處理來(lái)細(xì)化。由于鋁合金不象鋼基體在加熱或冷卻時(shí)可以發(fā)生同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，因此不能像鋼一樣可以通過加熱和冷卻發(fā)生重結(jié)晶而細(xì)化晶粒。8、Al-Zn-Cu-Mg系合金的最高強(qiáng)度是怎樣通過化學(xué)成分和熱處理獲得的？熱處理可強(qiáng)化型鋁合金：AL-Zn-Mg-Cu系合金-7XXX系，如7075合金，以Mg和Si為主要合金元素并以Zn為主要合金 元素的鋁合金。7XXX系合金中含銅的 AL-Zn-Mg-Cu ,還有一些其他微量元素，它有較強(qiáng)的韌性和強(qiáng)度，為代表的7075合金，用于飛機(jī)及航空制造業(yè)。這類合金有抗應(yīng)力腐蝕性和抗剝落腐蝕的能力會(huì)隨之下降。如果對(duì)成份和熱處理以及顯微組 織

26、進(jìn)行全面設(shè)計(jì)，可以得到綜合性能良好的高弓II度合金，該系合金中主要強(qiáng)化相為Mn Zn z(n)與Al2 Mg3 Zn3(T)相。用于制作輪本的材料 7003-C合金主要強(qiáng)化相為 ？相和Mg2Si.。有很好的抗應(yīng)力腐蝕性能和焊接性能，又有比6XXX系列高的強(qiáng)度和塑性，便于熱成形和冷加工，在冷加工和焊接后不需再進(jìn)行熱處理。研究2種不同熱處理方式對(duì)噴射成形超高強(qiáng)度Al-Zn-Mg-Cu系鋁合金的顯微組織和力學(xué)性能的影響。 觀察沉積態(tài)、擠壓態(tài)、固溶及時(shí)效處理后樣品的顯微組織，對(duì)經(jīng)時(shí)效處理的樣品進(jìn)行了力學(xué)性能測(cè)試。結(jié)果表明：沉積態(tài)合金晶粒均勻細(xì)小；擠壓態(tài)合金存在大量的第二相顆粒，為富銅相；固溶處理后，合

27、金出現(xiàn)了再結(jié)晶現(xiàn)象。在T6條件下，采用常規(guī)470c單級(jí)固溶和時(shí)效處理，其抗拉強(qiáng)度僅為 710MPa延伸率為6. 5%;采用雙級(jí)固溶和時(shí)效處理，其抗拉強(qiáng)度超過800MPa延伸率達(dá)到9. 3%。(T6:固溶熱處理后進(jìn)行人工時(shí)效的狀態(tài))9、不同鋁合金可通過哪些途徑達(dá)到強(qiáng)化的目的?代號(hào)名稱說明與應(yīng)用FOHW自由加工狀態(tài)適用于在成形過程中，對(duì)于加工硬化和熱處理?xiàng)l件無(wú)特殊要求的產(chǎn)品，對(duì)該狀態(tài)產(chǎn)品的力學(xué)性能不作規(guī)定退火狀態(tài)適用于經(jīng)完全退火獲得最低強(qiáng)度的加工產(chǎn)品加工硬化狀態(tài)適用于通過加工硬化提高強(qiáng)度的產(chǎn)品，產(chǎn)品在加工硬化后要經(jīng)過(也可不經(jīng)過)使強(qiáng)度有所降低的附加熱處理。H代號(hào)后面必須跟有兩位或三位何拉伯?dāng)?shù)字固

28、溶熱處理狀態(tài)一種不穩(wěn)定狀態(tài)，僅適用于經(jīng)固溶熱處理后,室溫下自然時(shí)效的合金，該狀態(tài)代號(hào)僅表示產(chǎn)品處于自然時(shí)效階段T熱處理狀態(tài) 適用于熱處理后， 經(jīng)過(或不經(jīng)過)加工硬化達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài) (不同于F、O、H狀態(tài))的產(chǎn)品,T代號(hào)后面必須跟有一位或多位阿拉伯?dāng)?shù)字。TO 固溶熱處理后，經(jīng)自然時(shí)效再經(jīng)過冷加工的狀態(tài)。適用于經(jīng)冷加工提高強(qiáng)度的產(chǎn)品T1由高溫成形冷卻，然后自然時(shí)效至基本穩(wěn)定的狀態(tài)。適用于由高溫成形過程冷卻后，不再進(jìn)行冷加工（可進(jìn)行矯直、矯平，但不影響力學(xué)性能極限）的產(chǎn)品T2 由高溫成形冷卻，經(jīng)冷加工后自然時(shí)效至基本穩(wěn)定的狀態(tài)。適用于由高溫成形過程冷卻后，進(jìn)行冷加工或矯 直、矯平以提高強(qiáng)度的產(chǎn)品T3 固溶熱處理后進(jìn)行冷加工，再經(jīng)自然時(shí)效至基本穩(wěn)定的狀態(tài)。適用于在固溶熱處理后，進(jìn)行冷加工或矯直、 矯平以提高強(qiáng)度的產(chǎn)品T4 固溶熱處理后自然時(shí)效至基本穩(wěn)定的狀態(tài)。適用于固溶熱處理后，不再進(jìn)行冷加工（可進(jìn)行矯直、矯平，但 不影響力學(xué)性能極限）的產(chǎn)品T5 由高溫成形過程冷卻，然后進(jìn)行人工時(shí)效的狀態(tài)。（不經(jīng)過冷加工可進(jìn)行矯直、矯平但不影響力學(xué)性能極限）， 予以人工時(shí)效的產(chǎn)品T6 固溶熱處理后進(jìn)行人工時(shí)效的狀態(tài)T7 固溶熱處理后進(jìn)行過時(shí)效的狀態(tài)。適用于固溶熱處理后，為獲取某些重要特性，在人工時(shí)效時(shí)強(qiáng)度在時(shí)效曲 線上越過了最高峰點(diǎn)的產(chǎn)品T8 固溶