1 选题的目的与意义 铝相对于钢、铁来说，质量轻很多，而且铝资源丰富，市场供应充足，铝加入合金元素之后，密度小，重量轻，导热性能高，吸收冲击能力强，易于回收再生，耐腐蚀性能高等特点，成为目前工业中使用量仅次于钢铁的第二大类金属材料[1]。

铝合金与纯铝相比，具有很好的力学性能[2-3]。

Al-Cu合金具有良好的力学性能、较高的强度和塑性以及较好的高温性和易切削加工性[4]，其密度较小，比强度高，具有良好的导电性,被广泛应用于航空及其他机械领域。

但铸造性能差，线膨胀系数较大，有晶间腐蚀倾向，容易产生裂纹和缩松等。

低浓度的 Al-Cu 合金是具有完整α枝晶的单相组织，该合金系的热物性参数也易于获取，这样有利于模拟。

图1 Al-Cu合金二元相图铝角 由图1可知，Cu在α固溶体内的溶解度在二元共晶温度（548℃）时约为5.65%，而室温时则降至0.1%以下。

Al-Cu二元合金中只有α固溶体以及θ（CuAl2）两个相；α和θ在33.2%Cu处形成二元共晶（α CuAl2）。

Cu在α中的溶解度随温度的下降而显著降低，所以这种合金能进行固溶化处理。

实验表明：含Cu量为4.5-5.5%的合金能保证获得最大的淬火效果，含Cu大于5.5%的铝合金在淬火组织中会有残余脆性相CuAl2出现；而且含Cu量越多，合金组织中CuAl2就越多，因而使热处理强化效果降低，所以当含Cu量超过7%时，合金通常在铸态下使用。

铝铜类合金是工业上最早采用的铸铝合金。