铝和铝合金的组织性能研究论文

1、毕业论文中文摘要铝和铝合金的组织性能研究摘要铝是产量仅次于铁的第二大金属， 铝工业是仅次于钢铁工业的第二大金属工业。由于铝具有比重小， 导热性、 导电性、 抗蚀性良好等突出优点， 又能与许多金属形成优质铝基轻合金， 所以， 铝在现代工业中的应用极为广泛， 可以说涉及人类生产生活的各个领域， 其重要性不言而喻。铝的应用有两种形式： 纯铝和铝合金。铝及铝合金材料、 制品在世界范围内的生产量和消费量巨大。铝是有色金属在生活当中应用最多的，本文通过对铝的力学性能，金相，加工方法，还有组织性能的分析， 铝合金新材料的发展是全世界铝产量和应用的量大幅度增加的关键。20世纪初时效硬化的发展突破了铝合金新材料发展的技术瓶颈，使铝合金材料的发展和应用较长时间处于高速增长期。材料分析技术和材料加工技术的发展又进一步完善和优化了铝合金系列和铝合金成分，铝基复合材料的出现和发展又为铝基材料性能潜力的发挥提供了新的途径。目前，全世界研究开发的铝合金已超过千种以上。关键词 铝的加工，铝的的力学性能，铝的金相研究毕业论文外文摘要 Aluminum and aluminum alloy processing tech

2、nologyAbstractaluminum is the second largest metal production following iron ,as same as the aluminum industry. With a small specific gravity of aluminum, great thermal conductivity and electric conductivity and resistance to corrosion and also can make high quality aluminum alloy , so, aluminum is widely used in modern industry, and invoicing all aspects of human life. The application of aluminum have two forms: aluminum and aluminum alloy aluminum is the largest application non ferrous metal i

3、n our life. Through this paper , are analyzing the mechanical properties,metallographic,processing method, and the properties of organizationthe new material development is the key of world aluminum production and substantial increase At the dawn of 20th centuries, the development of age hardening is the breakthrough of aluminum alloy which set the aluminum alloy in a long term of rapid growth. The material analysis technology and material processing technology development have further improving

4、 and optimizing the aluminum alloy series and composition of aluminum alloy, the observation of aluminum composite material give a potential way to their development. At present, the world of research and development has more than one thousand kinds of above aluminum alloy.Keywords Aluminum processing; The mechanical properties of aluminum; Aluminum metallographic research目录1绪论- 1 -1.1引言- 1 -1.2铝的性质- 2 -1.3生活中常用的铝合金- 3 -1.3.1铸造铝合金的分类- 3 -1.3.2铸造铝合金的变质处理- 4 -1.3.3变形铝合金- 4 -1.3.4 铝合金及其分类- 4 -1.4铝和

5、铝合金的加工方法- 6 -1.5铝材在塑性成型加工工艺对性能的影响- 6 -1.6铝的应用- 8 -1.7我国铝加工技术的发展趋势- 10 -1.7.1我国铝加工技术的发展历史- 10 -1.7.2我国铝加工技术的现状- 10 -1.7.3我国铝加工技术的发展趋势- 10 -2铝和铝硅合金的组织性能研究- 11 -2.1实验方案- 11 -2.2实验过程- 11 -2.2.1母材的选取- 11 -2.2.2熔炼浇铸前的准备- 12 -2.2.3进行熔炼浇铸- 13 -2.3力学性能的测试- 14 -2.4 观察组织性能- 15 -3实验结果分析- 16 -3.1力学性能分析- 16 -3.1.1工业纯铝的力学性能的分析- 16 -3.1.2铝硅合金的力学性能的分析- 18 -3.2组织性能的分析- 22 -结论- 24 -参考文献- 25 -致谢- 26 -铝和铝合金的组织性能研究1绪论1.1引言铝是地壳中分布最广泛的元素之一。其平均含量为8.8%，仅次于氧和硅而局第三位,就金属而言，铝则是居第一位，在自然界中多成氧化物,氢氧化物和含氧的铝硅酸盐存在，极少发现铝的自然金属。铝是元素周期

6、表第三周期的元素,元素符号AL，原子序数13，原子量26.98154,原子半径0.143nm，离子半径0.057nm金属铝最初是用化学法制取的，1825年丹麦化学家奥尔斯德（H.C.Oersted）使用钾汞齐与氯化铝交互作用获得铝汞齐，然后用蒸馏法除去汞，第一次制的金属铝而发现的。1866年，美国霍尔（HaLL）和法国埃鲁特（Heroult）不约而同地提出了利用冰晶石-氧化铝熔盐点解法炼铝的专利，开创了电解法炼铝阶段，20世纪初采用小型侧部导电的自熔阳极电解槽，20世纪50年代以后，大型预焙机的出现，使点解炼铝技术迈向了向大型化，现代化的新阶段。我国的铝工业是在新中国建立以后才真正建设和发展起来的。尤其是改革开放以来，我国的铝工业发展迅速，取得了令人瞩目的成就，在国民经济中占有重要的地位。在快速发展的同时，我国的铝工业也面临着不少的困难和问题。我国的铝土矿资源丰富，但存在着铝土矿品位低、品质差的“先天不足”。同时，我国铝工业的布局,规模、品种和结构上存在着一系列不合理现象，有待我们去进一步解决。目前为止，我国铝工业在生产工艺和技术装备上虽然取得了很大进步，但与国际先进水平相比，还有着较

7、大差距。在我国已经加入WTO的今天，面临世界铝工业市场的激烈竞争，我国的铝工业企业必须加快技术革新，改善产品结构，提高产品质量，努力降低生产成本，惟有这样，才可能在国际竞争中立于不败。1 1.2铝的性质铝的性质有物理性质和化学性质（一）物理性质铝是元素周期表中第三周期主族元素，具有面心立方点阵，无同素异够转变。铝的密度为2.72g/cm3，约为铁的1/3,故铝基合金的密度都比较小，一般在2.52.88g/cm3之间，可与合金钢相比。铝是一种轻金属，具有银白色的金属光泽。主要特性是轻，某些合金的机械强度甚至超过结构钢。因此，铝合金具有很大的强度。铝在低温下的强度特性引人注目，它的强度随温度降低而增大。即使温度降低到-198，铝并不变脆。铝是一种优良的导电材料。铝的导电能力虽然只有铜的60%70%，但是按重量计算，铝能够更好地导电。以传导等量电流而论，铝的导电截面积大约是铜的1.6倍，然而铝的重量只有铜的50%。换言之，铝可节省用量。况且铝的价格远低于铜。故用铝代铜做导电材料可以节省投资费用。铝具有良好的导热性能。铝的热导率大约是不锈钢的10倍。因此铝是制造机器活塞、热交换器、冷却翅板、饭

8、锅和电熨斗的理想材料。铝还具有良好的光和热的反射能力，所以铝用来制造反光镜，又可作绝热材料。铝没有磁性它不会产生附加的磁场，在精密仪器中不会起干扰作用。铝易于加工，可压成薄板或铝箔，或拉成铝线，挤压成各种异形的材料。可用一般的方法切割、钻孔和焊接铝。铝的电阻率，在温度50k以下时，低于高纯度的铜和银。铝在1.2k以下成为超导体。在100k以下，铝的电阻率对其纯度很敏感。铝的熔点与其纯度有关，并随铝的纯度的提高而升高，当纯度为99.996时，熔点为660.24。（二）化学性质虽然铝是一种非常活泼的常用金属，它在一般的氧化环境中却是很稳定的。这是因为暴露在氧气、水和其他氧化剂的新鲜铝表面上生成一薄层连续的氧化铝膜，它具有很大的稳定性。此层氧化铝的分子体积大约是氧化反应中所消耗的铝的体积倍。所以此层氧化膜是处于压应力之下，一旦局部受到损伤，立即能够弥补。在干燥的氧气中，此层表面膜的厚度达到极限值，它与温度有关。在室温下，其厚度为2.53.0nm。在室温以及100相对湿度时，所生成的氧化铝膜大约是在干燥氧气中的两倍。在潮湿的环境中，通常生成两层氧化铝膜；紧贴在金属表面上的连续膜，在固气界面上转

9、化为氢氧化合膜。在较高的温度下以及在铝合金（特别是那些含镁和铜的铝合金）的表面上，生成结构上更加复杂的氧化膜。可用阳极氧化的方法在铝材或铝器皿表面上涂覆色彩鲜艳的氧化膜，使其美观又经久耐用。纯度为99以上的大片铝，可以抵御大多数酸类的腐蚀，但是可溶于王水中。因此，铝用来贮存硝酸、浓硫酸、有机酸以及多种其他试剂。但是铝的氧化膜可溶于碱液中，进行激烈的腐蚀反应，生成可溶性的碱金属铝酸盐和氢气：2AL+2OH-+6H2O2AL(OH)4-+2H2(g) 铝是两性的。它又能与矿物酸起反应，生成可溶性盐并放出氢气：2AL+6H2O=2AL(H2O)63-+3H2(g)在空气中加热铝粉，铝即燃烧，并产生眩目的亮光，生成氧化铝，每摩尔AL2O3的生成热为1075J，因此可用铝来还原多种金属氧化物。这一类的反应过程称为铝热还原，在铝热还原反应中生成所需的金属和氧化铝。因此在冶金工业上可用铝还原高熔点金属（如铬、钨）、碱金属和碱土金属（如锂、钙、锶、钡）。21.3生活中常用的铝合金1.3.1铸造铝合金的分类在现代铸造铝合金中，主要添加铜、镁、锰、锌、硅等元素与铝形成共晶相图，其合金牌号用“Z”开头，表示“铸造”，后面依元素的多少由大到小排列，数字表示该金属的百分含量，但铝一般不标出。另外还规定合金的代号，用“ZL”开头，表示“铸铝”，后面三位数字只表示不同的铝合金。（1）Al-Si系铸造铝合金Al-Si系铸造铝合金俗称硅铝明，该合金的铸造性能好，密度小，具有优良的耐蚀性、耐热性和焊接性能。二元铝硅合金强度较低，且热处理不可强化，用于制造形状复杂，但强度要求不高的铸件，如飞机、仪表的壳体等零件。多元铝硅合金用于制造低、中强度的形状复杂的铸件，如电动机壳体、气缸盖、风机叶片、发动机活塞等零件。（2）Al

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