1.铝及铝合金
（1）铝的基本特性与应用范围
纯铝是银白色的轻金属，密度小，仅为2.7 g/cm3，约为铜或钢的1/3；具有良好的导热性、导电性、耐酸腐蚀性和耐候性；纯铝比较软，富有延展性，易于塑性成型；铸造性能和焊接性能优良；切削加工性、铆接性以及表面处理性能等较好；对光热电波的反射率高、表面性能好；无磁性；基本无毒；具有吸声性；抗核辐射性能好；弹性系数小；具有良好的力学性能；具有良好的抗撞击性。因此，铝材在各个工业领域应用日益广泛。
（2）铝及铝合金的分类
纯铝强度和硬度低，故不适合制造承受载荷的结构零件。根据不同的用途，可以在纯铝中添加各种合金元素，提高铝合金的强度，改善材料的组织和其他性能，以满足各种性能和用途需求。
铝合金按其成分和工艺特点不同，一般分为变形铝合金和铸造铝合金，其分类及牌号体系如图1-1所示。
图1-1 铝合金分类及牌号体系
变形铝合金可加工成板、带、条、箔、管、棒、型材、线材等加工材料或自由锻件、模锻件、冲压件等，铸造铝合金主要通过压力铸造等加工成铸件、压铸件等铸造工件。
（3）变形铝合金的分类、牌号和状态表示法
1）变形铝合金的分类。
目前，世界上绝大部分国家通常按以下三种方法对变形铝合金进行分类。
①按合金状态图及热处理特点分为可热处理强化铝合金（如Al-Mg-Si、Al-Cu、Al-Zn-Mg系合金）和不可热处理强化铝合金（如纯铝、Al-Mn、Al-Mg、Al-Si系合金）。
②按合金性能和用途可分为工业纯铝、光辉铝合金、切削铝合金、耐热铝合金、低强度铝合金、中强度铝合金、高强度铝合金（硬铝）、超高强度铝合金（超硬铝）、锻造铝合金及特殊铝合金等。
③按合金中所含主要元素成分的4位数码法分类，如图1-1所示。
这三种分类方法各有特点，有时相互交叉、相互补充。在工业生产中，大多数国家按第三种方法，即按合金中所含主要元素成分的4位数码法分类。这种分类方法能较本质地反映合金的基本性能，也便于编码、记忆和计算机管理。我国目前也采用4位数码法分类。
2）我国变形铝合金的牌号表示法。
根据GB/T 16474—2011《变形铝及铝合金牌号表示方法》，凡化学成分与变形铝及铝合金国际牌号注册协议组织（简称国际牌号注册组织）命名的合金相同的所有合金，其牌号直接采用国际4位数字体系牌号，未与国际4位数字体系牌号接轨的变形铝合金，采用4位字符牌号（但试验铝合金在4位字符牌号前加X）命名，并按要求注册化学成分。
4位字符体系牌号的第一、三、四位为阿拉伯数字，第二位为英文大写字母（C、I、L、N、O、P、Q、Z字母除外）。牌号的第一位数字表示铝及铝合金的组别，如1×××系为工业纯铝，2×××系为Al-Cu系合金，3×××系为Al-Mn系合金，4×××系为Al-Si系合金，5×××系为Al-Mg系合金，6×××系为Al-Mg-Si系合金，7×××系为Al-Zn-Mg系合金，8×××系为Al-其他元素合金，9×××系为备用合金组。
除改型合金外，铝合金组别按主要合金元素来确定，主要合金元素指极限含量算术平均值最大的合金元素。当有一个以上合金元素的极限含量算术平均值同为最大时，应按Cu、Mn、Si、Mg、Mg2Si、Zn和其他元素的顺序来确定合金组别。牌号的第二位字母表示原始纯铝或铝合金的改型情况，最后两位数字用以标识同一组中不同的铝合金或表示铝的纯度。
我国的变形铝及铝合金表示方法与国际上通用的方法基本一致。根据GB/T 16475—2008《变形铝及铝合金状态代号》规定，基础状态代号用一个英文大写字母表示，细分状态代号采用基础状态代号后跟一位、两位或多位阿拉伯数字表示。(www.xing528.com)
2.铜及铜合金
（1）纯铜
工业纯铜又称紫铜，因表面形成氧化铜膜后呈紫色而得名，也称电解铜，密度为8～9 g/cm3，熔点为1 083℃。纯铜导电性很好，大量用于制造电线、电缆、电刷等；导热性好，常用来制造需防磁性干扰的磁学仪器、仪表，如罗盘、航空仪表等；塑性极好，易于热压和冷压力加工，可制成管、棒、线、条、带、板、箔等铜材。纯铜产品有冶炼铜和加工铜两种。
（2）黄铜
黄铜是铜与锌为主要添加元素的合金。按化学成分的不同，黄铜又分为普通黄铜和特殊黄铜。
1）普通黄铜。最简单的黄铜是铜—锌二元合金，称为普通黄铜或简单黄铜。黄铜中锌的含量增加，其强度、硬度提高，塑性降低，且改善了铸造性能和切削性能。黄铜含锌量一般不超过45%，含锌量高于45%将会产生脆性，使合金性能变坏。
普通黄铜的牌号用“黄”字的汉语拼音首字母“H”+铜的平均质量分数，如H70表示w（Cu）=70%，其余为锌的黄铜。
2）特殊黄铜。为了改善黄铜的某种性能，在铜锌合金中再加入其他合金元素的黄铜称为特殊黄铜。常用的合金元素有硅、铝、锡、铅、锰、铁和镍等。在黄铜中加铝能提高黄铜的屈服强度和抗腐蚀性，稍降低塑性。含铝小于4%的黄铜具有良好的加工、铸造等综合性能。在黄铜中加1%的锡能显著改善黄铜的抗海水和海洋大气腐蚀的性能，因此称为“海军黄铜”。锡还能改善黄铜的切削加工性能。黄铜加铅的主要目的是改善切削加工性和提高耐磨性，铅对黄铜的强度影响不大。锰黄铜具有良好的机械性能、热稳定性和抗蚀性；在锰黄铜中加铝，还可以改善它的性能，得到表面光洁的铸件。特殊黄铜可分为压力加工用特殊黄铜和铸造用特殊黄铜两类产品。
压力加工用特殊黄铜的牌号用“H+主加元素符号+铜的平均质量分数+合金元素的质量分数”表示，如HPb59-1表示w（Cu）=59%，w（Pb）=1%，其余为锌的铅黄铜。
铸造用特殊黄铜加入的合金元素较多，主要是为了提高强度和铸造性能。铸造用特殊黄铜的牌号用“Z+铜和合金元素符号+合金元素的平均质量分数”表示，如ZCuZn16Si4表示w（Zn）=16%，w（Si）=4%，其余为铜的铸造硅黄铜。
（3）青铜
青铜是历史上应用最早的一种合金，原指以锡为主要添加元素的铜合金，因颜色呈青灰色，故称青铜。为了改善合金的工艺性能和机械性能，大部分锡青铜内还加入其他合金元素，如铅、锌、磷等。由于锡是稀缺元素，所以工业上还使用许多不含锡的无锡青铜，它们不仅价格便宜，还具有所需要的特种性能。无锡青铜主要有铝青铜、铍青铜、锰青铜、硅青铜等。现在除黄铜和白铜（铜镍合金）以外的铜合金均称为青铜。
锡青铜具有较高的机械性能，较好的耐蚀性、减摩性和铸造性能；对过热和气体的敏感性小，焊接性能好，无铁磁性，收缩系数小。锡青铜在大气、海水、淡水和蒸汽中的抗蚀性都比黄铜高。与锡青铜相比，铝青铜具有较高的机械性能和耐磨、耐蚀、耐寒、耐热和无铁磁性，具有良好的流动性，无偏析倾向，可得到致密的铸件。在铝青铜中加入铁、镍和锰等元素，可进一步改善合金的各种性能。青铜也分为压力加工和铸造两大类产品。
压力加工青铜的牌号依次由“Q+主加元素符号及其平均质量分数+其他元素的平均质量分数”组成，如QSn4-3表示w（Sn）=4%，其他元素w（Zn）=3%，余量为铜的锡青铜。
铸造青铜的牌号表示方法与铸造铝合金相同。
（4）白铜
以镍为主要添加元素的铜镍合金，称为白铜。白铜呈银白色，铜镍二元合金称普通白铜；在普通白铜基础上添加锰、铁、锌和铝等元素的铜镍合金称为特殊白铜。纯铜加镍能显著提高强度、耐蚀性、电阻和热电性。工业用白铜根据性能特点与用途不同分为结构用白铜和电工用白铜两种，分别满足各种耐蚀和特殊的电、热性能。白铜多经压力加工成白铜材。
普通白铜的牌号用“B+镍的平均质量分数”表示，如B5表示w（Ni）=5%的普通白铜。
特殊白铜的牌号用“B+合金元素符号+镍的平均质量分数+合金元素的平均质量分数”表示，如BMn3-12表示w（Ni）=3%，w（Mn）=12%的锰白铜。
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