《有色金属材料学》

第一篇 轻金属材料1

1变形用铝合金1

1.1工业纯铝1

目录1

1.2铝合金的合金化与时效硬化4

1.2.1铝合金的合金化原理4

1.2.2铝合金的时效与组织结构变化6

1.2.2.1铝合金的时效硬化现象6

1.2.2.2铝合金在时效过程中的结构变化8

1.2.3时效硬化的位错理论13

1.2.3.1时效硬化机理13

1.2.3.2时效对铝合金组织性能的影响16

1.3.1硬铝的组织17

1.3Al-Cu-Mg系合金——硬铝17

1.3.2硬铝的合金化19

1.3.3硬铝的性能与用途22

1.4Al-Zn-Mg-Cu系合金——超硬铝24

1.4.1Al-Zn-Mg系中强可焊铝合金25

1.4.1.1Al-Zn-Mg系合金的组织25

1.4.1.2工业用Al-Zn-Mg系合金的合金化28

1.4.1.3Al-Zn-Mg系合金的组织、性能与用途30

1.4.2Al-Zn-Mg-Cu系超硬铝31

1.4.2.1超硬铝的组织32

1.4.2.2超硬铝的合金化33

1.4.2.3超硬铝的性能与用途36

1.5.1Al-Mg-Si系锻铝合金39

1.5锻用铝合金39

1.5.2Al-Mg-Si-Cu系锻铝合金42

1.5.3Al-Cu-Mg-Fe-Ni系耐热锻铝合金44

1.6耐热铝合金47

1.6.1Al-Cu-Mn系耐热铝合金47

1.6.2Al-Cu-Li系耐热铝合金50

1.7防锈铝合金51

1.7.1Al-Mn系防锈铝合金51

1.7.2Al-Mg系防锈铝合金53

2铸造用铝合金59

2.1Al-Si系铸造铝合金59

2.1.1Al-Si系合金的组织与变质处理59

2.1.2铸造铝合金的热处理62

2.1.3硅铝明的组织、性能和用途63

2.1.4稀土元素对硅铝明组织性能的影响66

2.2Al-Cu系铸造铝合金68

2.2.1Al-Cu系铸造铝合金（ZL202,ZL203）69

2.2.2Al-Cu-Mn系铸造铝合金（ZL201）71

2.3Al-Mg系铸造铝合金72

2.4Al-Zn系铸造铝合金73

3镁及其合金75

3.1工业纯镁的性能和用途75

3.2镁合金的合金化原理77

3.2.1镁合金的合金化特点77

3.2.2镁合金的沉淀过程与结构变化78

3.2.3镁合金的晶粒细化问题81

3.2.4镁合金的热处理83

3.3高强度铸造镁合金83

3.3.1Mg-Al-Zn系铸造镁合金（ZM5）85

3.3.2Mg-Zn-Zr系铸造镁合金（ZM1、ZM2、ZM8）87

3.4耐热铸造镁合金91

3.4.1Mg-RE-Zn-Zr系耐热铸造镁合金（ZM3、ZM4、ZM6）91

3.4.2特殊耐热铸造镁合金95

3.5变形用镁合金98

3.5.1镁合金的塑性变形与合金化特点98

3.5.2高强度变形镁合金100

3.5.2.1Mg-Mn（Ce）系变形合金100

3.5.2.2Mg-Al-Zn系高强度变形镁合金102

3.5.2.3Mg-Zn-Zr系高强度变形镁合金103

3.5.3耐热变形镁合金106

3.5.4Mg-Li系超轻镁合金108

第二篇 重有色金属材料111

4铜及其合金111

4.1纯铜的性质和用途112

4.1.1工业纯铜的性质112

4.1.1.1铜的主要物理性质112

4.1.1.2铜的化学性质113

4.1.1.3铜的机械性能116

4.1.2纯铜的塑性加工与杂质的影响117

4.1.2.1纯铜的塑性加工与组织117

4.1.2.2杂质的影响119

4.1.2.3稀土元素的作用122

4.1.3工业纯铜的分类和用途123

4.2普通黄铜125

4.2.1Cu-Zn系合金的组织125

4.2.2黄铜的性质与杂质的影响127

4.2.3黄铜的牌号与用途130

4.3特殊黄铜133

4.3.1锌当量系数133

4.3.2加入Al和Ni的特殊黄铜134

4.3.3加入Mn和Fe的特殊黄铜135

4.3.4锡黄铜137

4.3.5硅黄铜和铅黄铜138

4.4.1Cu-Sn系合金的组织141

4.4锡青铜141

4.4.2锡青铜的主要性能144

4.4.3工业用锡青铜145

4.5铝青铜148

4.5.1铝青铜的组织和性能148

4.5.2工业用铝青铜151

4.6特殊青铜155

4.6.1铍青铜155

4.6.2锰青铜159

4.6.3硅青铜160

4.6.4钛青铜163

4.6.5电工用特殊青铜166

4.6.5.1电工用青铜的特性与要求166

4.6.5.2镉青铜与镁青铜168

4.6.5.3铬青铜与锆青铜169

4.6.5.4稀土元素对电工合金的影响173

4.7Cu-Ni合金——白铜173

4.7.1普通白铜与铁白铜175

4.7.2锌白铜177

4.7.3锰白铜178

4.7.4铝白铜179

5镍及其合金182

5.1工业纯镍的性能与用途182

5.2电工用镍合金184

5.2.1加热电阻用镍合金185

5.2.2高电阻精密合金186

5.2.3热电偶用镍合金187

5.2.4电真空用镍合金190

5.3耐蚀结构用镍合金192

5.4镍基耐热合金193

5.4.1镍基耐热合金的合金化原理193

5.4.1.1合金元素在各合金相中的分布和作用193

5.4.1.2工业用镍基耐热合金的合金化197

5.4.2镍基变形耐热合金的性能与用途200

5.4.3镍基耐热合金的热处理特点202

5.4.4镍基铸造耐热合金205

6锡、铅、锌及其合金207

6.1锡及其合金207

6.1.1锡的性质和用途207

6.1.2Sn-Pb系焊料合金208

6.1.3锡基巴氏合金209

6.2铅及其合金212

6.2.1铅的性质和用途212

6.2.2铅基合金214

6.2.2.1Pb-Sb系合金214

6.2.2.2Pb-Ca系合金216

6.2.2.3Pb-Ag系合金216

6.2.2.4Pb-Sb-Sn系活字合金217

6.2.3铅基巴氏合金217

6.3易熔合金220

6.4锌及其合金222

6.4.1锌的性质与用途222

6.4.2锌基合金224

6.4.2.1Zn-Cu系合金225

6.4.2.2Zn-Al系合金225

6.4.2.3Zn-Al-Cu系合金228

6.4.2.4Zn-Ti系合金230

第三篇 钛合金及特种金属材料232

7钛及其合金232

7.1工业纯钛232

7.1.1钛的物理性质233

7.1.2钛的化学性质233

7.1.3钛的组织和机械性能234

7.2钛合金的合金化原理237

7.2.1钛的合金化237

7.2.2钛合金的相变特点239

7.2.2.1马氏体转变240

7.2.2.2ω相的形成242

7.2.2.3亚稳定相的分解242

7.2.3钛合金的分类244

7.3α钛合金244

7.3.1α钛合金的组织与性能244

7.3.2类α钛合金249

7.3.3时效硬化型Ti-Cu合金252

7.4α+β钛合金252

7.4.1α+β钛合金的合金化特点252

7.4.2Ti-Al-V系合金（TC3、TC4、TC10）254

7.4.3Ti-Al-Mn系合金（TC1、TC2）262

7.4.4含Cr或Mo的α＋β钛合金263

7.5β钛合金266

7.5.1β钛合金的合金化特点266

7.5.2β钛合金的组织和性能267

7.5.3高强度β钛合金的发展270

8特种金属材料271

8.1贵金属及其合金271

8.1.1贵金属的性质271

8.1.2银基合金274

8.1.3金基合金276

8.1.4铂及钯基合金282

8.2金属基纤维强化复合材料284

8.2.1纤维强化原理285

8.2.2纤维强化金属复合材料（FRMC）288

8.2.3自生纤维强化复合材料（定向凝固）290

8.2.4弥散硬化型复合材料291

8.3超急冷凝固金属材料294

8.3.1超急冷凝固理论与应用295

8.3.1.1超急冷凝固原理295

8.3.1.2超急冷凝固对组织性能的影响298

8.3.1.3急冷凝固方法299

8.3.2非晶态合金301

8.3.3急冷凝固晶态合金305

8.3.4超急冷凝固合金（P/M法）307

8.4超塑性合金312

8.4.1.1超塑性变形的力学特性313

8.4.1合金的超塑性理论313

8.4.1.2超塑性合金的变形机理316

8.4.1.3超塑性合金的组成和性能318

8.4.2细晶粒超塑性合金320

8.4.2.1共晶和共析型合金的超塑性化320

8.4.2.2双相合金的超塑性化321

8.4.2.3粉末烧结合金的超塑性324

8.4.3相变超塑性合金324

8.4.3.1相变超塑性现象324

8.4.3.2感生相变超塑性现象325

8.4.4超塑性合金的强度和应用326

8.4.4.1超塑性合金的应用326

8.4.4.2超塑性合金的机械性能327

主要参考书329