鋁合金的牌號、狀態(tài)和性能

1、1 鋁的基本特性與應(yīng)用范圍 鋁是元素周期表中第三周期主族元素，原子序數(shù)為13，原子量為26.9815。鋁具有一系列比其他有色金屬、鋼鐵、塑料和木材等更優(yōu)良的特性，如密度小，僅為2.7 g / cm3，約為銅或鋼的1/3；良好的耐蝕性和耐候性；良好的塑性和加工性能；良好的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性；良好的耐低溫性能，對光熱電波的反射率高、表面性能好；無磁性；基本無毒；有吸音性；耐酸性好；抗核輻射性能好；彈性系數(shù)??；良好的力學(xué)性能；優(yōu)良的鑄造性能和焊接性能；良好的抗撞擊性。此外，鋁材的高溫性能、成型性能、切削加工性、鉚接性以及表面處理性能等也比較好。因此，鋁材在航天、航海、航空、汽車、交通

2、運輸、橋梁、建筑、電子電氣、能源動力、冶金化工、農(nóng)業(yè)排灌、機械制造、包裝防腐、電器家具、日用文體等各個領(lǐng)域都獲得了十分廣泛的應(yīng)用，下表列出了鋁的基本特性及主要應(yīng)用領(lǐng)域。 鋁的基本特性及主要應(yīng)用領(lǐng)域 基本特性主 要 特 點主要應(yīng)用領(lǐng)域舉例質(zhì)量輕鋁的密度為2.7 g/dm3,約為銅或鐵的1/3。是輕量化的良好材料用于制造飛機、航天器、軌道車輛、汽車、船舶、橋梁、高層建筑、重型機械部件和質(zhì)量輕的容器等強度好鋁的力學(xué)性能不如鋼鐵，但它的比強度高，可以添加銅、鎂、錳、鉻等合金元素，制成鋁合金，再經(jīng)熱處理，而得到很高的強度。鋁合金的強度比普通鋼好，也可以和特殊鋼媲美用于制造橋梁（特別是

3、吊橋、可動橋）、飛機、壓力容器、集裝箱、建筑結(jié)構(gòu)材料、小五金等加工容易鋁的延展性優(yōu)良，易于擠出形狀復(fù)雜的中空型材和適于拉伸加工及其他各種冷熱塑性成形受力結(jié)構(gòu)部件框架，一般用品及各種容器、光學(xué)儀器及其他形狀復(fù)雜的精密零件美觀、適于各種表面處理鋁及其合金的表面有氧化膜，呈銀白色，相當(dāng)美觀。如果經(jīng)過氧化處理，其表面的氧化膜更牢固，而且還可以用著色和噴涂等方法，制造出各種顏色和光澤的表面建筑用壁板、器具裝飾、裝飾品、標(biāo)牌、門窗、幕墻、汽車和飛機蒙皮、儀表外殼及室內(nèi)外裝修材料等導(dǎo)熱、導(dǎo)電性好導(dǎo)熱、導(dǎo)電率僅次于銅，約為鋼鐵的34倍電線、母線接頭、鍋、電飯鍋、熱交換器、汽車散熱器、電子元件等對光、熱、電波的

4、反射性好對光的反射率，拋光鋁為70%，高純度鋁經(jīng)過電解拋光后為94%，比銀（92%）還高。鋁對熱輻射和電波也有很好的反射性能照明器具、反射鏡、屋頂瓦板、拋物面天線、冷藏庫、冷凍庫、投光器、冷暖器的隔熱材料沒有磁性鋁是非磁性體船上用的羅盤、天線、操舵室的器具等耐低溫鋁在溫度低時，它的強度反而增加而無脆性，因此它是理想的低溫裝置材料冷藏庫、冷凍庫、南極雪上車輛、氧及氫的生產(chǎn)裝置 2  鋁及鋁合金的分類     純鋁比較軟，富有延展性，易于塑性成形。如果根據(jù)各種不同的用途，要求具有更高的強度和改善材料的組織和其他各種性能

5、，可以在純鋁中添加各種合金元素，生產(chǎn)出滿足各種性能和用途的鋁合金。鋁合金可加工成板、帶、條、箔、管、棒、型、線、自由鍛件和模鍛件等加工材(變形鋁合金)，也可加工成鑄件、壓鑄件等鑄造材(鑄造鋁合金)。  3  變形鋁合金分類、牌號和狀態(tài)表示法 3. 1 變形鋁合金的分類     變形鋁合金的分類方法很多，目前，世界上絕大部分國家通常按以下三種方法進(jìn)行分類。 按合金狀態(tài)圖及熱處理特點分為可熱處理強化鋁合金和不可熱處理強化鋁合金兩大類。不可熱處理強化鋁合金（如：純鋁、Al-Mn、Al-Mg、

6、Al-Si系合金）和可熱處理強化鋁合金（如：Al-Mg-Si、Al-Cu、Al-Zn-Mg系合金）。 按合金性能和用途可分為：工業(yè)純鋁、光輝鋁合金、切削鋁合金、耐熱鋁合金、低強度鋁合金、中強度鋁合金、高強度鋁合金（硬鋁）、超高強度鋁合金（超硬鋁）、鍛造鋁合金及特殊鋁合金等。 按合金中所含主要元素成分可分為：工業(yè)純鋁（1×××系），Al-Cu合金（2×××系），Al-Mn合金（3×××系），Al-Si合金（4×××系），AL-Mg合金（5×××系）

7、，Al-Mg-Si合金（6×××系），Al-Zn-Mg合金（7×××系），Al-其它元素合金（8×××系）及備用合金組（9×××系）。這三種分類方法各有特點，有時相互交叉，相互補充。在工業(yè)生產(chǎn)中，大多數(shù)國家按第三種方法，即按合金中所含主要元素成分的4位數(shù)碼法分類。這種分類方法能較本質(zhì)的反映合金的基本性能，也便于編碼、記憶和計算機管理。我國目前也采用4位數(shù)碼法分類。 3. 2 中國變形鋁合金的牌號表示法    

8、0;根據(jù)GB/T16474 1996“變形鋁及鋁合金牌號表示方法”，凡化學(xué)成分與變形鋁及鋁合金國際牌號注冊協(xié)議組織（簡稱國際牌號注冊組織）命名的合金相同的所有合金，其牌號直接采用國際四位數(shù)字體系牌號，未與國際四位數(shù)字體系牌號的變形鋁合金接軌的，采用四位字符牌號（但試驗鋁合金在四位字符牌號前加X）命名，并按要求注冊化學(xué)成分。    四位字符體系牌號的第一、三、四位為阿拉伯?dāng)?shù)字，第二位為英文大寫字母（C、I、L、N、O、P、Q、Z字母除外）。牌號的第一位數(shù)字表示鋁及鋁合金的組別，如1×××系為工業(yè)純鋁，2××

9、×為Al-Cu系合金，3×××為Al-Mn系合金，4×××為Al-Si系合金，5×××為Al-Mg系合金，6×××為Al-Mg-Si系合金，7×××為Al-Zn-Mg系合金，8×××為Al-其它元素合金，9×××為備用合金組。除改型合金外，鋁合金組別按主要合金元素來確定，主要合金元素指極限含量算術(shù)平均值為最大的合金元素。當(dāng)有一個以上的合金元素極限含量算術(shù)平均值同為最大時，應(yīng)按C

10、u、Mn、Si、Mg、Mg2Si、Zn、其它元素的順序來確定合金組別。牌號的第二位字母表示原始純鋁或鋁合金的改型情況，最后兩位數(shù)字用以標(biāo)識同一組中不同的鋁合金或表示鋁的純度。    我國的變形鋁及鋁合金表示方法與國際上較通用的方法基本一致。  我國變形鋁合金新舊牌號對照表 新牌號舊牌號新牌號舊牌號新牌號舊牌號新牌號舊牌號1A991A971A951A931A901A8510801080A10701070A1370106010501050A1A501350114510351A301100120012352A012A022A042

11、A062A102A112B112A122B122A132A142A162B162A17原LG5原LG4 原LG3原LG2原LG1   代L1 代L2 代L3原LB2  代L4原L4-1代L5-1代15 原LY1原LY2原LY4原LY6原LY10原LY11原LY8原LY12原LY9原LY13原LD10原LY16曾用LY16-1原LY172A202A212A252A492A502B502A702B702A802A902004201120142014A221420172017A21172218261822192

12、02421243A213003310330043104300531054A014A114A134A1740044032曾用LY20曾用214曾用225曾用149原LD5原LD6原LD7曾用LD7-1原LD8原LD9          曾用LY19、147  原LF21       原LT1原LD11原LD13原LT1740434043A40474047A5A015A025A035A055B055A065B0

13、65A125A135A305A335A415A435A665005501950505251505251545154A54545554575450565356545650825182508351835086    曾用2101、LF15原LF2原LF3原LF5原LF10原LF6原LF14原LF12原L13曾用2103、LF16原LF33原LT41原LF43原LT66          原LF5-1    原LF46A0

14、26B026A5161016101A60056005A63516060606160636063A6070618160827A017A037A047A057A097A107A157A197A317A337A527003700570207022705071507055707574758A0680118090原LD2原LD2-1曾用651      原LD30原LD31 原LD2-2  原LB1原LC3原LC4曾用705原LC9原LC10曾用LC15、157曾用919、LC19曾用183-1曾用LB733曾用L

15、C52、5210原LC12        原L6曾用LT96 3.3 中國變形鋁合金狀態(tài)代號及表示方法 根據(jù)GB/T164751996標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，基礎(chǔ)狀態(tài)代號用一個英文大寫字母表示。細(xì)分狀態(tài)代號采用基礎(chǔ)狀態(tài)代號后跟一位、兩位或多位阿拉伯?dāng)?shù)字表示。 3.3.1        基礎(chǔ)狀態(tài)代號 代 號名  稱說 明 與 應(yīng) 用F自由加工狀態(tài)適用于在成型過程中，對于加工硬化和熱處

16、理條件無特殊要求的產(chǎn)品，該狀態(tài)產(chǎn)品的力學(xué)性能不作規(guī)定O退火狀態(tài)   適用于經(jīng)完全退火獲得最低強度的加工產(chǎn)品H加工硬化狀態(tài)適用于通過加工硬化提高強度的產(chǎn)品，產(chǎn)品在加工硬化后可經(jīng)過（也可不經(jīng)過）使強度有所降低的附加熱處理H代號后面必須跟有兩位或三位阿拉伯?dāng)?shù)字T熱處理狀態(tài)（不同于F、O、H狀態(tài)）適用于熱處理后，經(jīng)過（或不經(jīng)過）加工硬化達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的產(chǎn)品T代號后面必須跟有一位或多位阿拉伯?dāng)?shù)字 3.3.2  細(xì)分狀態(tài)代號HXX狀態(tài)H后面的第一位數(shù)字表示獲得該狀態(tài)的基本處理程序H1 單純加工硬化狀態(tài)適用于未經(jīng)附加熱處理，只經(jīng)加工硬化即獲得所需強度

17、的狀態(tài)。H2 加工硬化及不完全退火的狀態(tài)適用于加工硬化程度超過成品規(guī)定要求后，經(jīng)不完全退火，使強度降低到規(guī)定指標(biāo)的產(chǎn)品。H3 加工硬化及穩(wěn)定化處理的狀態(tài)適用于加工硬化后經(jīng)低溫?zé)崽幚砘蛴捎诩庸み^程中的受熱作用致使其力學(xué)性能達(dá)到穩(wěn)定的產(chǎn)品。H4 加工硬化及涂漆處理的狀態(tài)適用于加工硬化后，經(jīng)涂漆處理導(dǎo)致了不完全退火的產(chǎn)品。H后面的第二位數(shù)字表示產(chǎn)品的加工硬化程度，從1到9的數(shù)字來表示不同的硬化程度，數(shù)字8表示硬狀態(tài)，9表示超硬狀態(tài)。 HXXX狀態(tài)H111 適用于最終退火后又進(jìn)行了適量的加工硬化，但加工硬化程度又不及H11狀態(tài)的產(chǎn)品。H112 適用于熱加工成型的產(chǎn)品，該狀態(tài)產(chǎn)品的力學(xué)性能有規(guī)

18、定要求。H116 適用于鎂含量4.0%的5XXX系合金制成的產(chǎn)品。這些產(chǎn)品具有規(guī)定的力學(xué)性能和抗剝落腐蝕性能要求。TX狀態(tài)在T后面添加010的阿拉伯?dāng)?shù)字，表示的細(xì)分狀態(tài)稱做TX狀態(tài)，如下表所示，T后面的數(shù)字表示對產(chǎn)品的基本處理程序。 狀態(tài)代號說  明  與  應(yīng)  用T0固溶熱處理后，經(jīng)自然時效再通過冷加工狀態(tài)適用于經(jīng)冷加工提高強度的產(chǎn)品T1由高溫成型過程冷卻，然后自然時效至基本穩(wěn)定的狀態(tài)適用于由高溫成型過程冷卻后，不再進(jìn)行冷加工（可進(jìn)行矯直、矯平，但不影響力學(xué)性能極限）的產(chǎn)品T2由高溫成型過程冷卻，經(jīng)冷

19、加工后自然時效至基本穩(wěn)定的狀態(tài)適用于由高溫成型過程冷卻后，進(jìn)行冷加工或矯直、矯平以提高強度的產(chǎn)品T3固溶熱處理后進(jìn)行冷加工，再經(jīng)自然時效至基本穩(wěn)定的狀態(tài)適用于在固溶熱處理后，進(jìn)行冷加工或矯直、矯平以提高強度的產(chǎn)品T4固溶熱處理后自然時效至基本穩(wěn)定的狀態(tài)適用于固溶熱處理后，不再進(jìn)行冷加工（可進(jìn)行矯直、矯平，但不影響力學(xué)性能極限）的產(chǎn)品T5由高溫成型過程冷卻，然后進(jìn)行人工時效狀態(tài)適用于由高溫成型過程冷卻后，不經(jīng)過冷加工（可進(jìn)行矯直、矯平，但不影響力學(xué)性能極限），予以人工時效的產(chǎn)品T6固溶熱處理后進(jìn)行人工時效的狀態(tài)適用于固溶熱處理后，不再進(jìn)行冷加工（可進(jìn)行矯直、矯平，但不影響力學(xué)性能極限）的產(chǎn)品T7

20、固溶熱處理后進(jìn)行過時效的狀態(tài)適用于固溶熱處理后，為獲取某些重要特性，在人工時效時，強度在時效曲線上越過了最高峰點的產(chǎn)品T8固溶熱處理后經(jīng)冷加工，然后進(jìn)行人工時效的狀態(tài)適用于經(jīng)冷加工或矯直、矯平提高強度的產(chǎn)品T9固溶熱處理后人工時效，然后進(jìn)行冷加工的狀態(tài)適用于經(jīng)冷加工提高強度的產(chǎn)品T10由高溫成型過程冷卻，再進(jìn)行冷加工，然后人工時效的狀態(tài)適用于經(jīng)冷加工矯直、矯平以提高強度的產(chǎn)品注：某些6XXX系的合金，無論是爐內(nèi)固溶熱處理，還是從高溫成型過程急冷以保留可溶性組分在固溶體中，均能達(dá)到相同的固溶熱處理效果，這些合金的T0、T3、T4、T6、T7、T8和T9狀態(tài)可采用上述兩種。TXX狀態(tài)、TXXX狀態(tài)

21、在TX狀態(tài)代號后面再添加一位阿拉伯?dāng)?shù)字稱做TXX狀態(tài)，或添加兩位阿拉伯?dāng)?shù)字稱做TXXX狀態(tài)，表示經(jīng)過了明顯改變產(chǎn)品特性（如力學(xué)性能、抗腐蝕性能等）的特定工藝處理的狀態(tài)，如下表所示。 狀態(tài)代號說  明  與  應(yīng)  用T42適用于自O(shè)或F狀態(tài)固溶熱處理后，自然時效到充分穩(wěn)定狀態(tài)的產(chǎn)品，也適用于需方任何狀態(tài)的加工產(chǎn)品熱處理后，力學(xué)性能達(dá)到T42狀態(tài)的產(chǎn)品T62適用于自O(shè)或F狀態(tài)固溶熱處理后，進(jìn)行人工時效的產(chǎn)品,也適用于需方對任何狀態(tài)的加工產(chǎn)品熱處理后，力學(xué)性能達(dá)到T62狀態(tài)的產(chǎn)品T73適用于固溶熱處理后，經(jīng)過

22、時效以達(dá)到規(guī)定的力學(xué)性能和抗應(yīng)力腐蝕性能指標(biāo)的產(chǎn)品T74與T73狀態(tài)定義相同。該狀態(tài)的抗拉強度大于T73狀態(tài),但小于T76狀態(tài)T76與T73狀態(tài)定義相同。該狀態(tài)的抗拉強度分別高于T73、T74狀態(tài)，抗應(yīng)力腐蝕斷裂性能分別低于T73、T74狀態(tài)，但其抗剝落腐蝕性能仍較好T7X2適用于自O(shè)或F狀態(tài)固溶熱處理后，進(jìn)行人工過時效處理，力學(xué)性能及抗腐蝕性能達(dá)到T7X狀態(tài)的產(chǎn)品T81適用于固溶熱處理后，經(jīng)1%左右的冷加工變形提高強度，然后進(jìn)行人工時效的產(chǎn)品T87適用于固溶熱處理后，經(jīng)7%左右的冷加工變形提高強度，然后進(jìn)行人工時效的產(chǎn)品 消除應(yīng)力狀態(tài)在上述TX或TXX或T XXX狀態(tài)代號后面再添加

23、“51”、“510”、“511”、“52”、“54”表示經(jīng)歷了消除應(yīng)力處理的產(chǎn)品狀態(tài)代號，如下表所示。       狀態(tài)代號說  明  與  應(yīng)  用TX51TXX51TXXX51適用于固溶熱處理或自高溫成型過程冷卻后，按規(guī)定量進(jìn)行拉伸的厚板、軋制或冷精整的棒材以及模鍛件、鍛環(huán)或軋制環(huán)，這些產(chǎn)品拉伸后不再進(jìn)行矯直厚板的永久變形量為1.5%3%；軋制或冷精整棒材的永久變形量為1%3%；模鍛件、鍛環(huán)或軋制環(huán)的永久變形量為1%5%TX510TXX510

24、TXXX510適用于固溶熱處理或自高溫成型過程冷卻后，按規(guī)定量進(jìn)行拉伸的擠制棒、型和管材，以及拉制管材，這些產(chǎn)品拉伸后不再進(jìn)行矯直擠制棒、型和管材的永久變形量1%3%；拉制管材的永久變形量為1.5%3%TX511TXX511TXXX511適用于固溶熱處理或自高溫成型過程冷卻后，按規(guī)定量進(jìn)行拉伸的擠制棒、型和管材，以及拉制管材，這些產(chǎn)品拉伸后略微矯直以符合標(biāo)準(zhǔn)公差擠制棒、型和管材的永久變形量1%3%；拉制管材的永久變形量為1.5%3%TX52TXX52TXXX52適用于固溶熱處理或高溫成型過程冷卻后，通過壓縮來消除應(yīng)力，以產(chǎn)生1%5%的永久變形量的產(chǎn)品TX54TXX54TXXX54適用于在終鍛模

25、內(nèi)通過冷整形來消除應(yīng)力的模鍛件 4 變形鋁合金材料的典型力學(xué)性能 材  質(zhì)拉伸性能布氏硬度HBS10/500疲勞強度/Mpab/Mpa0.2/Mpa/%1060-O1060-H121060-H141060-H161060-H18708510011513030759010512543161286192326303520303545451100-O1100-H121100-H141100-H161100-H1890110125145165251051151401502512965232832384435405060601350-O1350-H121

26、350-H141350-H161350-H188595110175185308595110165   2011-T32011-T783804052953101312951001251252014-O2014-T4，T4152014-T6，T651185425485952904151618114510513590145125包鋁2014-O包鋁2014-T3包鋁2014-T4，T451包鋁2014-T6，T6511704354214707027525541521202210  2017-O2017-T4，T45118042570275 

27、45105901252018-T61420315 1051252024-O2024-T32024-T4，T3512024-T36118548547049575345325395201820134712012013090140140125包鋁2024-O包鋁2024-T3包鋁2024-T4，T351包鋁2024-T361包鋁2024-T81，T851包鋁2024-T861180450440460450480753102903653253952018191166  2025-T62036-T42117-T42218-T7240030029533025519516525

28、5 24110 7095125125952219-O2219-T422219-T31，T3512219-T372219-T622219-T81，T8512219-T871703603603954154554757518525031529035039518201711101010     1051051052618-T61625530 115183003-O3003-H123003-H143003-H163003-H181101301501752004012514517018530108542835404755505

29、5607070 材  質(zhì)拉伸性能布氏硬度HBS10/500疲勞強度/Mpab/Mpa0.2/Mpa/%包鋁3003-O包鋁3003-H12包鋁3003-H14包鋁3003-H16包鋁3003-H18110130150175200401251451701853010854  3004-O3004-H323004-H343004-H363004-H38180215240260285701702002302502010955455263707795105105110110包鋁3004-O包鋁3004-H32包鋁3004-H34包鋁3004-H36包鋁

30、3004-H38180215240260285701702002302502010955  3105-O3105-H123105-H143105-H163105-H183105-H25115150170195215180551301501701951602475438  4032-T6380315 1201105005-O5005-H125005-H145005-H165005-H185005-H325005-H345005-H365005-H381251401601802001401601802004013015017019511514016

31、518525106541186528    36414651 5050-O5050-H325050-H345050-H365050-H3814517019020522055145165180200249876364653586385909095955052-O5052-H325052-H345052-H365052-H38195230260275290901952152402552512108747606873771101151251301405056-O5056-H1185056-H38290435415150405345 6510

32、51001401501505082-O5082-H345082-H3827533036513521530022168  5083-O5083-H321，H116290315145230   1305086-O5086-H32，H1165086-H345086-H11226029032527011520525513022121014  5154-O5154-H325154-H345154-H365154-H385154-H11224027029031033024011520523025027011527151312102558

33、6773788063115125130140145115                       材  質(zhì)拉伸性能布氏硬度HBS10/500疲勞強度/Mpab/Mpa0.2/Mpa/%5182-O5182-H345182-H3829033038014523031021189  5252-H255252-H38，H282352

34、851702401156875 5254-O5254-H325254-H345254-H365254-H385254-H1122402702903103302401152052302502701152715131210255867737880631151251301401451155454-O5454-H325454-H345454-H1115454-H11225027530526025011520523018012522101014186273817062 5456-O5456-H1125456-H321，H116310310350160165255  

35、; 90 5457-O5457-H255457-H38，H281301802055016018522126324855 5652-O5652-H325652-H345652-H365652-H38195230260275290901952152402552512108747606873771101151251301405657-H255657-H38，H281601951401651274050 6061-O6061-T4，T4516061-T65112524031055145275252212306595609595包鋁6061-O包鋁6061-T4，

36、T451包鋁6061-T6，T65111523029050130255252212  6063-O6063-T16063-T46063-T56063-T66063-T836063-T8316063-T83290150170185240255205290509090145215240185270 20221212910122542 60738270955560 70706066-O6066-T4，T4516066-T6，T65115036039585205360 4390120  1106070-T638035010

37、 956101-H1116101-T69522075195 15 71 6262-T9400380 120906463-T16463-T56463-T615018524090145215201212426074707070                           &#

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39、0105505171160150 160包鋁7075-O包鋁7075-T6，T651220525954601711  7178-O7178-T6，T6517178-T6，T76512306055701055405051510  包鋁7178-O包鋁7178-T6，T651220560954901610  7003-T531525515851257005、7020-O7005、7020-T537005、7020-T6，T6319339337283345317201512   5 

40、0;Al-Mg-Si系合金（6×××系）    6×××系（Al-Mg-Si）合金是最重要的擠壓合金，目前全世界有70%以上的鋁擠壓加工材是用6×××系合金生產(chǎn)的，其成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍為：0.3%1.3% Si，0.35%1.4% Mg。在此極限范圍內(nèi)，各國研制開發(fā)出了幾百種不同成分的合金。美國AA標(biāo)準(zhǔn)合金表中列有46種不同成分的6×××系合金，而在1980年10月出版的國際合金成分手冊中列出了252種不同成分的6×××系合金。經(jīng)過幾十年的實踐應(yīng)用和篩選，證明6063、6082、6061、6005等4種合金及其變種已經(jīng)占據(jù)了6×××系合金的統(tǒng)治地位（80%以上）