铝及铝合金的分类、成分和性能

铝及铝合金的分类、成分和性能 （1）铝及铝合金的分类 3铝是银白色的轻金属，纯铝的熔点为660?,密度为2.7g/cm。工业用铝合金的熔点为566?。铝具有热容量和熔化潜热高、耐腐 蚀性好，以及在低温下能保持良好的力学性能等特点。 铝及铝合金可分为工业纯铝、变形铝合金（又分为非热处理强化 铝合金、热处理强化铝合金两类）和铸造铝合金。变形铝合金是指 经不同的压力加工方法（经过轧制、挤压等工序）制成的板、带、 棒、管、型、条等半成品 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 ；铸造铝合金以合金铸锭供应。铝合 金分类示意见图1。铝合金的分类及性能特点见 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 1。 合金名分 类 合金系 性能特点 示 例 称 非热 抗蚀性、压Al-Mn 3A21 处理强力加工性与焊防锈铝 化 接性能好，但Al-Mg 5A05 铝合金 强度较低 变 硬铝 Al-Cu-Mg 力学性能高 2A11,2A12 形 铝 Al-Cu- 硬度强度最超硬铝 7A04,2A50 合 热处Mg-Zn 高 金 理强化 Al-Mg-2A14,2A50 铝合金 Si-Cu 锻造性能好 锻铝 耐热性能好 Al-Cu-2A70,2A80 Mg-Fe-Ni 铸造性能简单铝铸造铝合金 Al-Si 好，不能热处ZL102 硅合金 理强化，力学 性能较高 Al-Si-Mg ZL101 铸造性能良Al-Si-Cu ZL107 特殊铝好，可热处理Al-Si-ZL105,ZL110 硅合金 强化，力学性Mg-Cu 能较高 Al-Si-ZL109 Mg-Cu-Ni 耐热性好，铝铜铸Al-Cu 铸造性能与抗ZL201 造合金 蚀性差 铝镁铸 力学性能Al-Mg ZL301 造合金 高，抗蚀性好 铝锌铸 能自动淬Al-Zn ZL401 造合金 火，宜于压铸 铝稀土 铸造合Al-Re 耐热性能好 － 金 按GB/T 3190—1996和GB/T 16474—1996的规定，纯铝和铝合 金牌号命名的基本原则是：可直接采用国际四位数字体系牌号；未 命名为国际四位数字体系牌号的纯铝及其合金采用四位字符牌号。 四位字符牌号的第一位、第三位、第四位为阿拉伯数字，第二位为 英文大写字母（如“A”）。纯铝编号系统的第一位为“1”，例如1×××或1A××，最后两位数字表示铝的纯度。2×××为Al-Cu系，3×××为Al-Mn系，4×××为Al-Si系，5×××为Al-Mg系，6×××为Al-Si系，7×××为Al-Zn系，8×××为Al-其他元素，9×××为Al-备用系。这样，我国变形铝合金的牌号表示法 与国际上的通用方法基本一致。 1）工业纯铝 工业纯铝含铝99%以上，熔点660?，熔化时没有任何颜色变 化。表面易形成致密的氧化膜，具有良好的耐蚀性。纯铝的导热性 约为低碳钢的5倍，线胀系数约为低碳钢的2倍。纯铝强度很低， 不适合做结构材料。退火的铝板抗拉强度为60～100MPa，伸长度为35%～40%。 2）非热处理强化铝合金 非热处理强化铝合金通过加工硬化、固溶强化提高力学性能，特 点是强度中等、塑性及耐蚀性好，又称防锈铝，原先代号为LF××。Al-Mg合金属于防锈铝合金，不能热处理强化，但强度比纯铝 高，并具有优异的抗腐蚀性和良好的焊接性，是目前焊接结构中应 用最广的铝合金。 3）热处理强化铝合金 热处理强化铝合金是通过固溶、淬火、时效等工艺提高力学性 能。经热处理后可显著提高抗拉强度，但焊接性较差，熔化焊时产 生焊接裂纹的倾向较大，焊接接头的力学性能（主要是抗拉强度） 严格下降。热处理强化铝合金包括硬铝、超硬铝、锻铝等。 ? 硬铝 硬铝的牌号是按铜增加的顺序编排的。Cu是硬铝的主要成分，为了得到高的强度，Cu含量一般应控制在4.0%～4.8%。Mn也是硬铝的主要成分，主要作用是消除Fe对抗蚀性的不利影 响，还能细化晶粒、加速时效硬化。在硬铝合金中，Cu、Si、Mg等元素能形成溶解于铝的化合物，从而促使硬铝合金在热处理时强 化。 退火状态下硬铝的抗拉强度为160～220MPa，经过淬火时效后 抗拉强度增加至312～460NPa。但硬铝的耐蚀性能差，为了提高合 金的耐蚀性，常在硬铝板表面覆盖一层工业纯铝保护层。 ? 超硬铝 合金中Zn、Mg、Cu的平均总含量可达9.7%～13.5%，在当前航空航天工业中仍是强度最高（抗拉强度达500～600MPa）和应用最多的一种轻合金材料。超硬铝的塑性和焊接性 差，接头强度远低于母材。由于合金中Zn含量较多，形成晶间腐蚀 及焊接热裂纹的倾向较大。 ? 锻铝 具有良好的热塑性（原代号为LD××），而且Cu含量越少热塑性越好，适于作锻件用。具有中等强度和良好的抗蚀 性，在工业中得到广泛应用。 铝及铝合金的新旧牌号对照见表2。 类 别 新 牌 号 旧 牌 号 类 别 新 牌 号 旧 牌 号 1070 （1070A） L1 4A01 LT1 1060 L2 4A13 LT13 1050L3 特殊铝合工业纯铝 4A17 LT17 （1050A） L4 金 5A41 LT41 1035 L5-1 5A66 LT66 1100 L5 1200 — LF1 6A02 LD2 5A02 LF2 2A50 LD5 5A03 LF3 2B50 LD6 5A05 LF5 2A70 LD7 防锈铝合5A06 LF6 锻铝合金 2A80 LD8 金 5B05 LF10 2A90 LD9 5083 LF4 2A14 LD10 5056 LF5-1 6061 LD30 3A21 LF21 6063 LD31 3003 — 2A01 LY1 7A03 LC3 超硬铝合硬铝合金 2A02 LY2 7A04 LC4 金 — LY3 — LC5 2A04 LY4 7A09 LC9 2A06 LY6 7A10 LC10 2B11 LY8 7003 LC12 2B12 LY9 2A10 LY10 2A11 LY11 2A12 LY12 2A13 LY13 2A16 LY16 2A17 LY17 （2）铝及铝合金的性能及应用 铝及其合金具有独特的物理化学性能。铝具有许多优良的性 质，包括密度小、塑性好、易于加工、抗腐蚀性好等。在空气或硝 酸中，铝表面会形成致密的氧化铝薄膜，可保护内部不受氧化；铝 的导电率较高，导电性好，仅次于金、银、铜，居第4位。 铝具有面心立方结构，无同素异构转变，无“延一脆”转变， 因而具有优异的低温韧性，在低温下能保持良好的力学性能。铝及 铝合金塑性好，可以承受各种形式的压力加工，很容易加工成形， 它可用铸造、轧制、冲压、拉拔和滚轧等各种工艺方法制成形状各 异的制品。铝及铝合金容易机械加工，且加工速度快，这也是铝制 零部件得到大量应用的重要因素之一。 经过冷加工变形后，铝的强度增高，塑性下降。当铝的变形程 度达到60%～80%时，其抗拉强度可达150～180Mpa，而伸长率下降至1%～1.5%。因此，可以通过冷作硬化方法来提高铝的强度性能。 经过冷作硬化的铝材，在250～300?的温度区间可以引起再结晶过 程，使冷作硬化消除。铝的退火温度为400?,经过退火处理的铝称为退火铝或软铝。 铝及其合金还具有优异的耐腐蚀性能和较高的比强度。与各种 金属相比，铝在大气中的抗腐蚀性能很好。这是由于铝比较活泼， 与空气接触时，表面生成的难熔氧化铝膜比较致密（AlO熔点232050?），从而保护铝材不被继续氧化。铝在浓硝酸中因表面被钝 化而非常稳定，但铝对碱类和带有氯离子的盐类抗腐蚀性能较差。 铝及铝合金的物理性能见表3。铝及铝合金类别和化学成分见 表4。常用铝及铝合金的力学性能见表5。 工业纯铝主要用于不承受载荷，但要求具有某种特性（如高塑 性、良好的焊接性、耐腐蚀性或高的导电、电热性等）的结构件， 如铝箔用于制作垫片及电容器，其他半成品用于制作电子管隔离 罩、电线保护套管、电缆线芯、飞机通风系统零件、日用器具等。 高纯铝主要用于科学研究、化学工业及其他特殊用途。 防锈铝（铝锰合金、铝镁合金）主要用于要求高的塑性和焊接 性、在液体或气体介质中工作的低载荷零件，如油箱、汽油或润滑 油导管、各种液体容器和其他用深拉制作的小负荷零件等。铝及铝 合金被广泛应用于航空航天、建筑、汽车、机械制造、电工、化学 工业、商业等领域。铝合金在飞机制造中是主要的结构材料，它约 占骨架质量的55%，而且大部分关键轴承部件，如涡轮发动机轴向 压缩机叶片、机翼、骨架、外壳、尾翼等是由铝合金制造的。