鋁合金及其應用RT

1、芮圖信息科技（上海）有限公司芮圖信息科技（上海）有限公司鋁合金基礎知識編輯：楊小斑1016年3月4日鋁合金的理論及應用鋁合金的理論及應用目錄目錄1鋁及鋁合金的特性鋁合金的分類及特點鋁合金的分類及特點鋁的合金化與強化方法鋁的合金化與強化方法2345 鋁在地殼中分布廣居第三位，在金屬元素中居第一位， 資源豐富 其性能優(yōu)良，應用廣泛，高速發(fā)展1 、背、背 景景 鋁鋁 材材2 2、 鋁及鋁合金的特性鋁及鋁合金的特性 鋁具有面心立方點陣，無同素異構轉變。鋁具有面心立方點陣，無同素異構轉變。 銀白色輕金屬，質輕，密度為銀白色輕金屬，質輕，密度為2.7 g/cm2.7 g/cm3 3, ,約約為鐵的為鐵的1

2、/31/3。但比強度高，可與合金鋼相比。但比強度高，可與合金鋼相比。 鋁的熔點與純度有關，并隨鋁的純度的提高鋁的熔點與純度有關，并隨鋁的純度的提高而升高，當純度為而升高，當純度為99.996%99.996%時，熔點為時，熔點為660.24660.24。 鋁具有優(yōu)良的電導性、熱導性，其電導性僅鋁具有優(yōu)良的電導性、熱導性，其電導性僅次于銀和銅，居第三位，約為純銅電導率的次于銀和銅，居第三位，約為純銅電導率的62%62%。 鋁在大氣中有優(yōu)良抗蝕性。鋁表面生成一層薄而致鋁在大氣中有優(yōu)良抗蝕性。鋁表面生成一層薄而致密并與基體金屬牢固結合的氧化膜，阻止向金屬內(nèi)密并與基體金屬牢固結合的氧化膜，阻止向金屬內(nèi)部

3、擴散而起到保護作用。部擴散而起到保護作用。 鋁及其合金也易進行陽極氧化處理，表面形成一層鋁及其合金也易進行陽極氧化處理，表面形成一層堅固的、各種色彩的、美觀的保護膜，可起到裝飾堅固的、各種色彩的、美觀的保護膜，可起到裝飾與保護作用。與保護作用。 鋁的塑性很好，富有延展性，便于冷、熱壓力加工。鋁的塑性很好，富有延展性，便于冷、熱壓力加工?？芍瞥珊穸葹榭芍瞥珊穸葹?.000638mm0.000638mm的鋁箔和冷拔成極細的絲。的鋁箔和冷拔成極細的絲。根據(jù)鋁合金的成分、根據(jù)鋁合金的成分、組織和工藝特點，組織和工藝特點，可以將其分為鑄造可以將其分為鑄造鋁合金與變形鋁合鋁合金與變形鋁合金兩大類。金兩大類

4、。變形鋁合金是將鋁合金鑄錠通過變形鋁合金是將鋁合金鑄錠通過壓力加工（軋制、擠壓、模鍛等）壓力加工（軋制、擠壓、模鍛等）制成半成品或成品，所以要求有制成半成品或成品，所以要求有良好的良好的塑性變形能力塑性變形能力。鑄造鋁合金則是將熔融的合金鑄造鋁合金則是將熔融的合金直接澆鑄成形狀復雜的甚至是直接澆鑄成形狀復雜的甚至是薄壁的成型件，所以要求合金薄壁的成型件，所以要求合金具有良好的具有良好的鑄造流動性。鑄造流動性。3 3、鋁合金的分類及組織特點、鋁合金的分類及組織特點1XXX系合金工業(yè)純鋁，導電導熱性好，抗蝕性好，不能熱工業(yè)純鋁，導電導熱性好，抗蝕性好，不能熱處理。處理。2XXX系合金以銅為主要合金

5、元素，包括以銅為主要合金元素，包括Al-Cu-MgAl-Cu-Mg合金、合金、Al-Cu-Mg-Fe-NiAl-Cu-Mg-Fe-Ni合金和合金和Al-Cu-MnAl-Cu-Mn合金等，這些合金等，這些合金均屬于熱處理可強化合金，強度高，耐蝕合金均屬于熱處理可強化合金，強度高，耐蝕性好。性好。1XXX系合金工業(yè)純鋁，導電導熱性好，抗蝕性好，不能熱工業(yè)純鋁，導電導熱性好，抗蝕性好，不能熱處理。處理。2XXX系合金以銅為主要合金元素，包括以銅為主要合金元素，包括Al-Cu-MgAl-Cu-Mg合金、合金、Al-Cu-Mg-Fe-NiAl-Cu-Mg-Fe-Ni合金和合金和Al-Cu-MnAl-Cu

6、-Mn合金等，這些合金等，這些合金均屬于熱處理可強化合金，強度高，耐蝕合金均屬于熱處理可強化合金，強度高，耐蝕性好。性好。3XXX系合金以錳為主要合金元素的鋁合金，屬于熱處理不以錳為主要合金元素的鋁合金，屬于熱處理不可強化合金。塑性高，焊接性能好，是一種耐可強化合金。塑性高，焊接性能好，是一種耐腐蝕性能良好的中等強度鋁合金腐蝕性能良好的中等強度鋁合金1XXX系合金4XXX系合金 以以Si為主要合金元素的鋁合金，多數(shù)不能熱處為主要合金元素的鋁合金，多數(shù)不能熱處理強化。該合金熔點低，熔體流動性能好，容理強化。該合金熔點低，熔體流動性能好，容易補縮，并且不會使最終產(chǎn)品產(chǎn)生脆性易補縮，并且不會使最終產(chǎn)

7、品產(chǎn)生脆性5XXX系合金6XXX系合金以銅為主要合金元素，包括以銅為主要合金元素，包括Al-Cu-MgAl-Cu-Mg合金、合金、Al-Cu-Mg-Fe-NiAl-Cu-Mg-Fe-Ni合金和合金和Al-Cu-MnAl-Cu-Mn合金等，這些合金等，這些合金均屬于熱處理可強化合金，強度高，耐蝕合金均屬于熱處理可強化合金，強度高，耐蝕性好。性好。以錳為主要合金元素的鋁合金，屬于熱處理不以錳為主要合金元素的鋁合金，屬于熱處理不可強化合金。塑性高，焊接性能好，是一種耐可強化合金。塑性高，焊接性能好，是一種耐腐蝕性能良好的中等強度鋁合金，耐蝕性高，腐蝕性能良好的中等強度鋁合金，耐蝕性高，焊接性好。焊接

8、性好。9XXX系合金7XXX系合金8XXX系合金以以ZnZn為主要合金元素的鋁合金，屬于熱處理為主要合金元素的鋁合金，屬于熱處理可強化鋁合金加可強化鋁合金加MgMg，則為，則為Al-Zn-MgAl-Zn-Mg合金，具合金，具有良好的熱變形性能，在適當?shù)臒崽幚硐履苡辛己玫臒嶙冃涡阅?，在適當?shù)臒崽幚硐履軌虻玫捷^高的強度，焊接性能良好。夠得到較高的強度，焊接性能良好。以以FeFe為主要元素的鋁合金為主要元素的鋁合金備用元素的鋁合金備用元素的鋁合金（1 1）固溶強化）固溶強化純鋁中加入合金元素，形成鋁基固溶體，造成純鋁中加入合金元素，形成鋁基固溶體，造成晶格畸變，阻礙了位錯的運動，起到固溶強化晶格畸變

9、，阻礙了位錯的運動，起到固溶強化的作用，可使其強度提高。根據(jù)合金化的一般的作用，可使其強度提高。根據(jù)合金化的一般規(guī)律，形成無限固溶體或高濃度的固溶體型合規(guī)律，形成無限固溶體或高濃度的固溶體型合金時，不僅能獲得高的強度，而且還能獲得優(yōu)金時，不僅能獲得高的強度，而且還能獲得優(yōu)良的塑性與良好的壓力加工性能。良的塑性與良好的壓力加工性能。4、鋁的合金化與強化方法鋁的合金化與強化方法（2 2）時）時效強化效強化 強化通過熱處理實現(xiàn)，主要是由于合金強化通過熱處理實現(xiàn)，主要是由于合金元素在鋁合金中有較大的固溶度，且隨溫度元素在鋁合金中有較大的固溶度，且隨溫度的降低而急劇減小。所以鋁合金經(jīng)加熱到某的降低而急劇

10、減小。所以鋁合金經(jīng)加熱到某一溫度淬火后，可以得到過飽和的鋁基固溶一溫度淬火后，可以得到過飽和的鋁基固溶體。這種過飽和鋁基固溶體放置在室溫或加體。這種過飽和鋁基固溶體放置在室溫或加熱到某一溫度時，其強度和硬度隨時間的延熱到某一溫度時，其強度和硬度隨時間的延長而增高，但塑性、韌性則降低，這個過程長而增高，但塑性、韌性則降低，這個過程稱為時效。時效過程中使鋁合金的強度、硬稱為時效。時效過程中使鋁合金的強度、硬度增高的現(xiàn)象稱為時效強化或時效硬化。度增高的現(xiàn)象稱為時效強化或時效硬化。普通鋁合金在生活中的應用鋁合金在我們的生活中十分常見，我們的門窗，床鋪，炊具，餐具，自行車，汽車等，都包含有鋁合金。5、鋁鋁合金的合金的應應用用交通運輸18汽車用鋁 建筑領域建筑領域航空航空航天航天質量輕，強度高，抗腐蝕，易成型，可焊接質量輕，強度高，抗腐蝕，易成型，可焊接設 備部 件包 裝材 料武器裝備以鋁為基的合金總稱。主要合金元素有銅、硅以鋁為基的合金總稱。主要合金元素有銅、硅、鎂、鋅、錳，次要合金元素有鎳、鐵、鈦、鉻、鎂、鋅、錳，次要合金元素有鎳、鐵、鈦、鉻、鋰等。、鋰等。鋁合金是工業(yè)中應用最廣泛的一類有色金屬結鋁合金是工業(yè)中應用最廣泛的一類有色金屬結構材料在航空、航天、汽車、機械制造、船舶及構材料在航空、航天、汽車、機械制造、船舶及