任务导引
钢铁材料虽然有很好的性能，但是还有很多金属制品不是选用钢材材料，小到钥匙大到飞机。除钢铁材料以外的其他金属统称为非铁合金（俗称有色金属）。非铁合金在实际生活和工程中随处可见。
图6.4.1 非铁合金制品
任务要求
了解常用有色金属的分类、牌号、性能和用途。
任务实施
有色金属的种类很多，由于冶炼比较困难，成本比较高，故目前有色金属的产量和使用量不如钢铁材料多，但由于有色金属具有某些独特的性能，因而使它成为现代工业中不可缺少的金属材料。常用的有色金属有铝及铝合金、铜及铜合金等。
一、铝及铝合金
铝及其合金在工业上是仅次于钢的一种重要金属，尤其是在航空、航天、电力工业及日常生活用品中得到广泛的应用。
（一）铝
1.性能特点
（1）密度小，熔点低，导电性、导热性好，磁化率低。纯铝是银白色金属，密度小，仅为铁的1/3，熔点低，导电性和导热性好。铝合金的密度也很小，熔点更低，但导电、导热性不如纯铝、铝及铝合金的磁化率极低，属于非铁磁材料。
（2）抗大气腐蚀性能好。铝和氧的化学亲和力大，在大气中，铝和铝合金表面会很快形成一层致密的氧化膜，防止内部继续氧化。但在碱和盐的水溶液中，氧化膜易破坏，因此不能用铝及铝合金制作的容器盛放盐和碱溶液。
（3）加工性能好，比强度（强度与比重的比值）高，具有较高的塑性，易于压力加工成型，并有良好的低温性能。纯铝的强度低，不能直接用于制作受力的结构件。
2.牌号
纯铝代号用1×××系列表示。牌号的最后两位数字表示最低铝的百分含量。牌号第二位的字母表示原始纯铝的改型情况。A为原始纯铝，其余为其改型。常见牌号：1060、1085、1080、1100、1200。
（二）铝合金
由于纯铝的强度很低，故不宜做结构材料。通过长期的生产实践和科学实验，人们逐渐以加入合金元素（常加入Cu、Si、Mg、Mn、Zn等）及运用热处理等方法来强化铝，这就得到了一系列的铝合金。
铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。
图6.4.2 ModelS车辆铝制车身
全球瞩目的美国纯电动汽车生产公司特斯拉研发制造的ModelS整辆车包含了250项专利。其全铝车身兼顾了轻量化与高强度特性，除了车身外，其前后悬架大部分材料也采用铝材。(www.xing528.com)
添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度。这样使得其比强度胜过很多合金钢，成为理想的结构材料，广泛用于运输机械、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。采用铝合金代替钢板材料的焊接，结构重量可减轻50%以上。
表6.4.1 铝及铝合金牌号
二、铜及铜合金
现代工业上使用的铜及铜合金主要有工业纯铜、黄铜和青铜。
（一）工业纯铜
工业纯铜的颜色为玫瑰红色，它的表面常形成一层紫红色的氧化物，故称紫铜。具有较高的导电导热性能；耐蚀性好；具有良好的塑性；硬度、强度较低。纯铜价格昂贵，一般不作结构零件，主要用作导电材料及配制铜合金的原料。
工业纯铜用“T”和数字表示。“T”表示铜字拼音首字母，数字表示顺序号。顺序号越大，杂质含量越高。常见牌号有T1、T2、T3和T4。
（二）铜合金
铜合金以纯铜为基体加入一种或几种其他元素所构成的合金。纯铜密度为8.96g/cm3，熔点为1083°C，具有优良的导电性﹑导热性﹑延展性和耐蚀性。主要用于制作发电机﹑母线﹑电缆﹑开关装置﹑变压器等电工器材和热交换器﹑管道﹑太阳能加热装置的平板集热器等导热器材。常用的铜合金分为黄铜﹑青铜﹑白铜三大类。
表6.4.2 铜合金的分类
三、其他有色金属
其他有色金属
任务拓展与反思
1.铜合金主要分为哪几类？
2.为什么实际中铝合金、铜合金比纯铝、纯铜应用范围广？
3.下列零件采用何种铝合金来制造：
建筑用铝合金门窗、航空器引擎、小电机壳体、铝制饭盒。
4.指出下列牌号或代号的具体名称，说明数字和字母的意义，并举一个实例。
H80、H62、3004、7072。
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