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王双增：《建设工程技术与计量（土建）》

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　　2.有色金属

　　铁基合金以外的金属统称为有色金属，其种类繁多，性能多样，与钢铁比较，其突出的优良性能主要在物理性能和化学性能方面。

　　(1)有色金属及其合金牌号表示方法。

　　(2)工程中常用有色金属的性能和特点。

　　1)铝及其合金。

　　铝及铝合金在电气工程、一般机械和轻工业中都有广泛的用途。

　　纯铝材料按纯度可分为三类，有高纯铝、工业高纯铝和工业纯铝。工业纯铝纯度为980%～99.0%，牌号有L1、L2、L3、L4、L5五种，编号越大，纯度越低。工业纯铝可制作电线、电缆、器皿及配制合金。纯铝的强度很低，不能作为结构材料使用。

　　铝合金是在铝中加入合金元素后，可获得较高的强度，并保持良好的加工性能。许多铝合金不仅可通过冷变形提高强度，而且可用热处理来大幅度地改善性能。因此铝合金可用于制造承受较大荷载的机器零件和构件。

　　按照制造工艺，铝合金还可分为变形(加工)铝合金和铸造铝合金两类。

　　①变形铝合金包括防锈铝合金、硬铝合金、超硬铝合金及锻铝合金等。

　　a.防锈铝合金(LF)。防锈铝合金中主要合金元素是锰和镁。

　　b.硬铝合金(LY)。硬铝合金为Al—Cu—Mg系合金。

　　c.超硬铝合金(LC)。超硬铝合金为Al—Mg—Zn—Cu系合金，是强度最高的一类铝合金。但这类合金的抗蚀性较差，高温下软化快，多用于制造受力大的重要构件，例如飞机大梁、起落架等。

　　d.锻铝合金(LD)。锻铝合金为Al—Mg—Si—Cu或Al—Cu—Mg—Ni—Fe系合金。

　　②铸造铝合金(ZL)。分为Al—Si铸造铝合金、Al—Cu铸造铝合金、Al—Mg铸造铝合金和Al—Zn铸造铝合金。

　　2)铜及其合金。纯铜呈紫红色，常称紫铜，主要用于制作电导体及配制合金。根据杂质含量的不同，工业纯铜分为T1、T2、T3、T4四种。编号越大，纯度越低。纯铜的强度低，不宜用作结构材料。

　　在铜中加入合金元素后，可获得较高的强度，同时保持纯铜的某些优良性能。一般铜合金分黄铜、青铜和白铜三大类。

　　①黄铜(H)以锌为主要合金元素的铜合金称为黄铜。按照化学成分，黄铜分普通黄铜和复杂黄铜两种。

　　②青铜(Q)青铜原指铜锡合金，但工业上都习惯称含铝、硅、铅、铍、锰等的铜基合金为青铜，包括有锡青铜、铝青铜、铍青铜和硅青铜等。

　　3)镍及其合金。镍及镍合金是化学、石油、有色金属冶炼、高温、高压、高浓度或混有不纯物等各种苛刻腐蚀环境的比较理想的金属材料。

　　由于镍的标准电位大于铁，可获得耐蚀性优异的镍基耐蚀合金。镍力学性能良好，尤其塑、韧性优良，能适应多种腐蚀环境。

　　4)钛及其合金。钛有许多优异的性能是其他材料所不及的，且资源丰富，储量仅次于铝、铁和镁，成为四大元素之一。钛合金不仅在飞机、导弹、航天和舰船等方面广泛应用，而且也正向民用领域推广。

　　钛在高温下化学活性极高，非常容易和氧、氮和碳等元素形成稳定的化合物。工业纯钛中的杂质主要是氧、氮、氢和碳。但由于钛在高温下极不稳定，易氧化和氢化，所以在大气中工作的钛及其合金仅在540℃以下具有良好的耐热性;钛具有较好的低温性能，可作为低温材料，常温下钛具有极好的抗蚀性能，在大气、海水、硝酸和碱溶液等介质中十分稳定。但在任何浓度的氢氟酸中均能迅速溶解。

　　5)铅及其合金。

　　铅在大气、淡水、海水中很稳定，铅对硫酸、磷酸、亚硫酸、铬酸和氢氟酸等则有良好的耐蚀性。铅与硫酸作用时，在其表面产生一层不溶解的硫酸铅，它可保护内部铅不再被继续腐蚀。铅不耐硝酸的腐蚀，在盐酸中也不稳定。

　　6)镁及其合金。主要特性是密度小、化学活性强、强度低。纯镁强度低，不能用于结构材料，主要用镁合金。

　　镁合金的优良性能是相对密度小，因而其强度虽然不高，但是它的比强度和比刚度却可以与合金结构钢相媲美，故镁合金是航空工业的重要结构材料，它能承受较大的冲击、振动荷载，并有良好的机械加工性能和抛光性能。其缺点是耐蚀性较差、缺口敏感性大及熔铸工艺复杂。