铝合金基础知识
铝及其合金基础知识
2 铝合金（aluminium alloy） 2.1 铝合金的简介
• 以铝为基，添加一定量其他合金化元素的合金，是轻 金 属 材 料 之 一 。 铝 合 金 的 密 度 一 般 为 ： 2.63 ～ 2.85g/cm3 ，有较高的强度（σb 为110～650Mpa）， 比强度接近高合金钢，比刚度超过钢，有良好的铸造 及塑性加工性能，良好的导电、导热性能，良好的耐 蚀性能及良好的可焊性，可作结构材料使用。在航天、 航空、交通运输、建筑、机电、轻化和日用品中有着 广泛的应用。
ห้องสมุดไป่ตู้2.2 铝合金的分类
• 按成分及加工方法，铝合金可分为变形铝合金和铸造铝合 金。 • 变形铝合金：以铝为基添加合金元素经塑性变形获得某些 特性的铝合金。所采用的主要合金元素主要有:铜、镁、 锰、锌、硅、锂、镍等，形成各种强化相，使合金强化。 • 变形铝合金主要有：防锈铝（LF）、硬铝（LY）、锻铝 （LD）、超硬铝（LC）、特殊铝（LT）、钎焊铝（LQ） 等。 • 铸造铝合金：采用铸造工艺直接获得所需零件所使用的铝 合金。 • 现代铸造铝合金按主要加入的元素可分为四个系列：铝硅 系、铝铜系、铝镁系及铝锌系。
1.3 铝的分类
• 铝按其杂质（主要是Fe和Si）含量，通常分为高纯铝、
工业高纯铝和工业纯铝。
• （ 1 ） 工 业 高 纯 铝 （ commercial high-purity aluminium）：一般定为纯度为99.90%～≥99.99%的 铝。中国定为纯度为99.85%～≥99.99%的铝。 • 用途：工业高纯铝主要做电解电容器用的阳极箔、电 容器引线、集成电路导线、真空蒸发材料、超导体的 稳定导体、磁盘合金和高断裂韧性铝合金的基体金属，
• • • •
根据合金元素不同铝板可以分为8个系列 分别为 1***，2***，3***，4***.5***.6***.7***.8*** 1***为纯铝，主要代表有1050、1060、1070、1000 2***为Al-Cu合金，其特点是硬度较高，代表牌号2A16 （LY16） 2A06（LY6）2000 • 3***为Al-Mn合金，牌号有3003 3003 3A21等，是一款防 锈功能较好的合金，又叫防锈铝。常用于空调和冰箱上。 • 4***为Al-Si合金，4A01 4000系列属建筑用材料,机械零件, 锻造用材,焊接材料;低熔点,耐蚀性好 产品描述: 具有耐热、 耐磨的特性 。
铝合金基本知识
金属特性之铝合金材料特性铝合金强度/质量大,工艺性好,或用于压力制造及铸造,焊接,目前广泛用于飞机、发动机各种结构上。
1、变形铝合金:1.1防锈铝：A1-Mn及A1-Mg系合金(LF21、LF2、LF3、LF6、LF10)属于防锈铝,其特点是不能热处理强化,只能用冷作硬化强化,强度低、塑性高、压力加工性良好,有良下的抗蚀性及焊接性。
特别适用于制造受轻负荷的深压延零件,焊接零件和在腐蚀介质中工作的零件。
1.2硬铝：LY系列合金元素要含量小的塑性好,强度低;如LY1,LY10,含金元素及Mg,Cn适中者,强度、塑性中高;如LY11;金中Cn,Mg含量高则强度高,可用于作承动构件;如LY12,LY2,LY4;LC系列这超硬铝,强度高,但静疲劳性能差LY11,LY17为耐热铝,高温强度不太多,但高温时蠕度强度高。
1.3锻铝：LD2具有高塑性及腐蚀稳定性,易锻造,但强度较低;LD5,LD6,LD10强度好,易于作高负载锻件及模锻件;LD7;LD8有较高耐热性,用于高温零件,具有高的机械性能和冲压工艺性。
2、铸造铝合金:1).低强度合金：ZL-102 ; ZL-3032).中强度合金：ZL-101 ; ZL-103 ; ZL-203 ;ZL-3023).中强度耐热合金：ZL-4014).高强度合金：ZL-104 ;ZL-1055).高强度耐热合金：ZL-201 ;ZL-2026).高强度耐蚀合金：ZL301镁合金铸件的常见缺陷及分析一熔剂夹渣缺陷特征：1.表面熔剂夹渣：大块的夹渣在出型时呈暗褐色，外形一般不太规则，小点的熔渣则难以发现，氧化处理前经酸洗能溶解它.2.铸件内部的熔剂夹渣在X光底片上一般呈白色的斑点，在断口上呈暗灰色3.熔剂夹渣一般分布在铸件浇注位置的下部内浇口附近及死角处4.经加工后，露于表面的熔剂夹渣放在空气中1～4小时就可以见到褐色的斑点，停放一段时间，便长出白毛。
产生原因：1.工艺操作方面，合金液浇注前没有一定的静置时间，可提式坩埚或浇包出炉时不平稳，浇注完后浇包或坩埚残留量太少，浇包在坩埚内舀取合金液时，将熔渣搅入合金液内。
铝合金培训资料
Ca
Ca是铝合金中的一种杂质，它是由原材料结晶硅带 入的，通常以(Ca2Si、 CaSi、 CaSi2 ）。磷化钙 （ Ca3P）等形式出现， Ca有较小的降低铝合金的 共晶温度、细化共晶硅结晶的作用，但不把它作为 变质剂来使用。Ca含量高时，会使AL-Si合金溶液 的粘度增加， ɑ枝晶组织发达，阻滞合金液的流动 性，使合金液的流动性降低，还会使共晶成份的表 面凹凸不平呈龟皮状或疙瘩样蛙状，但对合金的收 缩性能没有影响。
Cu
合金中加入一定的Cu，形成AL-Si-Cu合金，因为Cu在а 固溶体中的溶解度比Mg大很多，可通过固溶强化和析出 中间相(Al2Cu）化合物而使强度获得较大的提高。 Fe 作为铝合金中的一种要严格控制的最易混入的杂质元素。 因为Fe在铝合金中形成粗大的(Al3Fe）等针状化合物， 使合金的韧性和耐蚀性能显著下降，合金液的补缩能力 变坏。在压铸铝合金中，则允许有1%以下的Fe含量，这 是为了防止粘模，增加合金的润湿融合能力。含Fe量通 常控制在0.6-1.0%以下。
含Ｍｎ量为Ｆｅ：Ｍｎ＝０.５～０.８左右,对于铸造铝合金， 加Mn量如果超过1%。能提高合金的耐热性能，但又使合金 的晶粒粗大，引起合金变脆。 Ni Ni在铝合金中形成NiAl3等金属化合物，提高合金的高温强度 和体积、尺寸稳定性，并有使Fe的化合物变成块状的倾向， 即降低杂质Fe的有害作用，，但使合金的耐蚀性下降。 Sr Sr可使共晶Si的晶体的头部成为细粒状，有效地提高了合金 的强度，Sr对共晶Si的变质细化产生非常大的效果。 Ti Ti使晶粒细化的作用，所生成的TiAl3 TiB2 密度比铝合液大， 所以添加后从保温到浇铸时间不要拖得过长，否则会产生沉 降或密度偏析。
铝合金基础知识
铝合⾦基础知识⼯业⽣产⽤量仅次于钢铁，居有⾊⾦属⾸位。
特点：质轻，⽐强度和⽐刚度⾼，导电导热性好，耐腐蚀。
应⽤：宇航、航空等⼯业的主要原材料，建筑、运输、电⼒等各个领域。
1.纯铝纯铝的特性:纯铝呈银⽩⾊，密度2.7g·cm-3，熔点660℃，⾯⼼⽴⽅，⽆同素异构转变；●导电、导热性能好；●化学性质活泼，⼤⽓中⽣成致密氧化膜，防⽌继续氧化，⼤⽓中耐蚀性好；●碱、盐和⼤多数酸性溶液(如硫酸、盐酸等)中，易被腐蚀。
●易于加⼯制成各种制品。
●铝中常含许多杂质（主要是铁、硅，还有铜、锌、镁、锰、镍和钛等），随杂质含量↑，纯铝强度↑，导电性、耐蚀性和塑性↓纯铝的牌号及⽤途:牌号: “铝” 拼⾳第1字母“L”加⼀顺序号⾼纯Al：LG5－1，LG5纯度最⾼⼯业纯Al：L1－6， L6纯度最低纯铝不能热处理强化，唯⼀⼿段是冷加⼯硬化，强度低。
⽤途: 主要⽤作导电、导热材料，制备铝合⾦和⽤于化学⼯业。
2. 铝的合⾦化纯铝强度、硬度都很低，难以⽤作⼯程结构材料。
铝中适量加⼊某些合⾦元素，再经冷变形或热处理，可⼤幅度↑其⼒学性能（主要是强度、硬度）。
固态铝⽆同素异构转变，不能像钢⼀样借助于热处理相变强化。
合⾦元素的强化作⽤主要为固溶强化、沉淀强化、过剩相强化和细化组织强化。
固溶强化：合⾦元素加⼊纯Al中，形成铝基固溶体，使晶格发⽣畸变，↑位错运动阻⼒，↑强度。
合⾦元素的固溶强化能⼒与其本⾝性质及固溶度有关，总体讲固溶强化效果不⾼，因此铝的强化不能只依靠固溶强化。
⽤途: 主要⽤作导电、导热材料，制备铝合⾦和⽤于化学⼯业。
沉淀强化 : 主要强化⼿段，基体中造成较强烈应变场，↑位错运动阻⼒。
通过热处理（固溶时效）析出沉淀相实现强化，也称时效强化。
条件：①合⾦元素在铝中有较⾼的极限溶解度和明显的温度关系；②沉淀过程中形成性能好、均匀、弥散的共格或半共格过渡强化相。
Cu、Mg、Zn、Si、Li等主加元素在铝中均有较⾼溶解度，并随温度↓⽽急剧↓，但除铜外，与铝形成的沉淀相或因共格界⾯错配度低使应变场较弱，或因预沉淀阶段短，很快与基体丧失共格关系⽽形成⾮共格平衡相，难以充分满⾜上述沉淀强化条件。
简明铝合金手册
简明铝合金手册摘要：一、铝合金概述1.铝合金的定义与特点2.铝合金的分类及应用领域二、铝合金的性能与优点1.密度低、强度高2.良好的耐腐蚀性3.易于加工和成型4.导热性能和导电性能良好三、铝合金的生产工艺1.熔炼与铸造2.挤压与拉伸3.热处理与冷加工四、铝合金的表面处理1.氧化处理2.喷涂处理3.电镀处理五、铝合金的应用实例1.交通工具领域2.建筑领域3.电子消费品领域4.航空航天领域六、铝合金的发展趋势与挑战1.新材料的研发与应用2.节能减排与可持续发展3.国内外政策、标准与法规正文：简明铝合金手册铝合金是一种以铝为主要成分，添加其他金属元素制成的合金材料。
它具有轻质、高强、耐腐蚀、易加工等优点，广泛应用于各个领域。
一、铝合金概述铝合金是一种以铝为主要成分，添加其他金属元素制成的合金材料。
它具有轻质、高强、耐腐蚀、易加工等优点，广泛应用于各个领域。
铝合金根据其成分和性能可分为多种类型，如防锈铝合金、硬铝合金、超硬铝合金等。
二、铝合金的性能与优点铝合金具有以下优良性能：1.密度低、强度高：铝合金的密度较低，仅为钢铁的三分之一左右，但强度接近甚至超过钢铁。
2.良好的耐腐蚀性：铝合金表面易形成一层致密的氧化膜，能有效保护基体不受腐蚀。
3.易于加工和成型：铝合金具有良好的塑性，可以通过挤压、拉伸、轧制等方式进行加工。
4.导热性能和导电性能良好：铝合金的导热性能和导电性能分别约为钢铁的2倍和3倍。
三、铝合金的生产工艺1.熔炼与铸造：铝合金的熔炼通常采用电阻炉或电弧炉，铸造方法包括砂型铸造、金属型铸造等。
2.挤压与拉伸：通过挤压和拉伸工艺，可以获得不同截面形状和尺寸的铝合金型材。
3.热处理与冷加工：热处理可以改善铝合金的力学性能和耐腐蚀性，冷加工包括轧制、切割、钻孔等。
四、铝合金的表面处理1.氧化处理：氧化处理可以在铝合金表面形成一层致密的氧化膜，提高耐腐蚀性和美观性。
2.喷涂处理：通过喷涂工艺，可以在铝合金表面涂覆一层或多层涂料，以提高耐磨性、抗腐蚀性等性能。
铝合金的名词解释
铝合金的名词解释铝合金是指以铝为主体的合金，通过调配不同比例的合金元素，如铜、锰、镁、锌等，在一定的工艺条件下，经熔炼、铸造或加工而成的材料。
铝合金因其优良的性能和广泛的应用领域，成为现代工业中一种重要的材料。
1. 铝合金的特点铝合金具有以下几个特点：1.1 轻质高强度：铝合金的密度比钢轻1/3，因此在汽车、航天航空等领域得到广泛应用。
同时，铝合金的抗拉强度也较高，能够满足各种工程要求。
1.2 耐腐蚀性能好：铝合金表面具有一层致密的氧化铝膜，能够防止氧气、水、酸、碱等腐蚀介质的侵蚀，在海洋环境和工业大气环境中也能表现出良好的耐久性。
1.3 良好的导电性和导热性：铝合金具有优异的导电和导热性能，被广泛用于电力传输线路、电子设备、电器等领域。
1.4 易于加工成型：铝合金具有良好的可塑性和可加工性，能够通过各种工艺形成复杂的结构和形状，满足各种需求。
2. 铝合金的种类铝合金根据合金元素的不同成分和比例可以分为多种类型，常见的有以下几种：2.1 铜铝合金：以铝和铜为主要合金元素的铝合金，具有高强度和良好的耐腐蚀性，被广泛应用于航空航天、交通运输等领域。
2.2 锰铝合金：以铝和锰为主要合金元素的铝合金，具有良好的可塑性和可焊性，广泛应用于制造飞机、火车、汽车等交通工具。
2.3 镁铝合金：以铝和镁为主要合金元素的铝合金，具有优异的强度和可塑性，广泛应用于航空航天、军工工业等领域。
2.4 锌铝合金：以铝和锌为主要合金元素的铝合金，具有良好的耐蚀性和耐热性，适用于高温环境下的使用。
3. 铝合金的应用领域铝合金由于其特性和性能的独特优势，被广泛应用于各个领域：3.1 汽车制造：铝合金的优越性能使得它成为汽车制造中不可或缺的材料，能够提高汽车的燃油经济性和安全性。
3.2 飞机制造：铝合金在航空领域有广泛的应用，能够减轻飞机的重量，提升飞机的航程和承载能力。
3.3 电子设备：铝合金的导电性能优良，因此被广泛应用于电子设备、手机、电脑等产品中。
铝合金基础知识总结
铝合金基础知识总结（1）铝 Aluminum属于周期系第Ⅲ族主族的一种金属元素。
化学符号Al，原子序数13，具有面心立方晶格。
是一种银白色的轻金属。
有延展性，密度2.6989t/m3，熔点661℃。
导电、导热性好，纯铝可用作超高压电缆。
化学性质活泼，溶于酸或碱而放出氢气。
在空气中表面形成致密的氧化膜，因而起了保护作用。
日用器皿多用铝制成。
铝合金质轻而坚韧，大量用作飞机、汽车、火箭的结构材料和建筑装璜材料。
铝在自然界以复杂的硅酸盐形态存在，在地壳中含量甚丰(8.8%) ，由铝的氧化物与冰晶石(Na3AlF6) 共熔电解制得。
（2）铝加工 Aluminum fabrication用塑性加工方法将铝坯锭加工成各种铝材的生产过程。
主要方法有轧制、挤压、拉伸和锻造等。
产品广泛用于航空、建筑、运输、电气、包装和日用品等工业部门，产量仅次于钢铁。
我国生产的铝材有七个合金系列，有板、带、箔、管、棒、型、线材和锻件等八类产品。
铝加工应保证产品达到稳定一致的尺寸精度、力学性能和良好的表面质量以及内部组织，这些质量要求主要依靠生产工艺和设备保证。
（3）铝合金 Aluminum以铝为基的合金的总称。
加入的主要合金元素为铜、硅、镁、锌、锰，其次为镍、铁、钛、铬、锂等。
品种很多，大都可以通过淬火、时效强化。
铝合金的密度低，单位重量铝合金的强度接近或超过优质钢，加之具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，在工业上用途很广。
一般分为两类：(1) 铸造铝合金。
在铸造状态使用，熔化温度低，铸造性能优良，常用来铸造形状较复杂的航空发动机零件等; (2) 变形(压延)铝合金。
能承受压力加工，力学性能高于铸造铝合金，广泛用作航空器材和日常生活器皿、建筑装璜材料等。
（4）铝矿石 Aluminum ore铝在地壳中含量甚多，在自然界中以化合态存在。
含铝的矿物有250余种，其中具有经济意义的有铝土矿、霞石、明矾石和高岭土。
铝土矿是工业上利用最广的铝矿石，其基本成分是含水氧化铝。
简明铝合金手册
简明铝合金手册铝合金是一种重要的金属材料，具有轻质、高强度、抗腐蚀等优点，在汽车、航空航天、建筑等领域广泛应用。
本手册将简明介绍铝合金的基础知识、分类、特性及其在各个领域的应用。
一、铝合金概述铝合金是以铝为主要成分，添加其他金属元素而形成的合金。
铝合金主要由铝、铜、锌、锰等元素组成，其中铝的含量一般在90%以上。
铝合金具有轻质、高强度、导热性好、抗腐蚀、可加工性好等特点，因此受到广泛的关注和应用。
二、铝合金分类根据合金元素的添加方式和铝合金的性能特点，铝合金可以分为几类。
常见的分类有铝铜合金、铝锌合金、铝锰合金、铝镁合金等。
每种合金具有不同的特性和应用范围。
1. 铝铜合金铝铜合金以铜为主要合金元素，具有较高的强度和耐热性，广泛应用于航空航天和汽车制造业。
2. 铝锌合金铝锌合金以锌为主要合金元素，具有良好的耐腐蚀性和可塑性，常用于船舶制造和建筑领域。
3. 铝锰合金铝锰合金以锰为主要合金元素，具有良好的抗锈蚀性和可焊性，常用于食品包装和建筑材料等领域。
4. 铝镁合金铝镁合金以镁为主要合金元素，具有轻质高强度的特点，广泛应用于航空航天、汽车制造和体育用品等领域。
三、铝合金特性铝合金具有许多独特的特性，使其成为各个领域重要的材料。
1. 轻质高强度铝合金相对于其他金属材料来说具有较低的密度，因此重量轻但强度高，特别是铝镁合金具有更高的比强度。
2. 良好的导热性铝合金具有良好的导热性，使其在散热领域得到广泛应用。
例如，在电子设备和汽车发动机等领域，铝合金的散热性能非常重要。
3. 抗腐蚀性铝合金具有良好的抗腐蚀性，可以在潮湿和腐蚀性环境下长期使用。
此外，铝合金还可以通过阳极氧化等处理方法提高其耐腐蚀性能。
4. 可加工性好铝合金可以通过挤压、拉伸、锻造等加工工艺进行塑性变形，制成各种形状的零件和产品。
此外，铝合金还可以进行焊接、铆接等连接工艺。
四、铝合金应用由于铝合金的优良特性，它在各个领域有着广泛的应用。
1. 汽车制造铝合金在汽车制造中被广泛使用，可以降低汽车的自重，提高燃油效率。
铝合金基础知识
铝合金基础知识一、铝及铝合金的分类纯铝----1XXX 系，如1000系合金，铝含量不小于99%热处理不可强AL--Mn系合金--3XXX 系，如3004合金，以锰为主。
化型铝合金AL--Si系合金--4XXX系，如4043合金，以硅为主。
AL--Mg系合金--5XXX系，如5056合金，以镁为主。
加工材（变形铝AL--Cu系合金—2XXX系，如2024合金，以铜为主。
合金）AL--Mg--Si系合金--6XXX 系，如6063合金，以Mg和Si为主要合金元素并以Mg和Si相为强化相的铝合金。
AL—Zn--Mg--Cu系合金--7XXX系，如7075合金，以Mg热处理可强和Si为主要合金元素并以Zn为主要合金元素的铝合金。
化型铝合金AL--Li系合金--8XXX系，如8089合金，以Mg和Si为主要合金元素并以其他合金元素为主要合金元素的铝合金。
铝及铝合金Al-Si系热处理不可强化型Al-Mg系超级硅铝合金铸造材（铸造Al-Cu-Mg-Si系铝合金）热处理强化型Al-Mg-Si系Al-Mg-Zn系与变形铝合金主要区别：Si含量超过变形铝合金Si含量。
原铝在市场供应中统称为电介铝，是生产铝及铝合金材的原料，铝的强度低、塑性好，除了应用部分纯铝外，为了提高强度或综合性能需配成合金，根据AL中加入元素多少，对性能影响。
在上述分类基础上根据合金性能把AL--Mn、AL--Mg系合金又称作为防锈铝，AL--Cu系实际上是AL--Cu--Mg系又称作为硬铝，AL--Mg--Si系（包括AL--Mg--Si--Cu系）合金称为锻铝，AL—Zn—Mg 系是中等强度的可焊铝合金，AL—Zn—Mg--（Cu）系合金称为超硬铝。
在实际生产中也有把变形铝合金分为工业用铝、耐热铝合金、低强度铝合金、中强度铝合金、高强度铝合金和超高强度铝合金。
二、变形铝及铝合金状态代号（GB/T16475-1996）1、基本原则：（1）基础状态代号用一个英文大写字母表示，（2）细分状态代号采用基础状态代号后跟一位或多们阿拉伯数字表示。
铝合金基础
2.铝－硅－铜（Al-Si-Cu）系列
ADC12合金是在Al-Si合金添加铜（Cu）合金元素，属最广泛使用的代表性压铸铝合金，其铸造性和机械性能优良，但耐腐蚀性较差。
3.铝－硅－镁（Al-Si-Mg）系列
ADC3铝合金是在Al-Si合金内添加Mg、Fe等合金元素，具优良的机械性能，耐蚀性及铸造性良好，但当铁（Fe）含量少于1.0％时易与金属模粘合，是普遍使用的合金。另外ADC5及ADC6合金，又称为铝－镁（Al-Mg）合金，具有更加强度、耐蚀性及切削性，是铝合金之中效果最优良的。但由于其凝固收缩量及热膨胀系数大，故此类合金铸造性欠佳。另外由于流动性也欠佳，容易产生粘模现象及研磨后失去金属光泽， 故较适合于阳极氧化处理，另不纯物如铁（Fe）、硅（Si）等皆会影响其表面外观。
ห้องสมุดไป่ตู้
Fe（铁）
铁元素易形成夹杂物，会以针状FeAl3之有害物释出，但由于压铸的冷却速率很快，铸件组织细致，不纯物影响较不敏感，因此一般压铸铝锭会含约0.9％的铁，避免造成金属粘模的现象，也以免因大量的铁元素（Fe）产生金属间化合物造成铸件上的硬点。
Ni（镍）
镍和铜元素一样，随着其含量的增加，硬度、抗拉强度越高，而耐蚀性则变差，故可改善高温抗拉强度。
1.铝－硅（Al-Si）系列
一般的铝硅合金如ADC1适用于大型、薄壁及形状复杂的制品。其硅（Si）元素含量在共晶点附近，使铸件熔液流动性变好，具有优良的铸造性，耐蚀性佳，热传导率高，热膨胀和比重少（2.65g/cm3）等优点。但耐热脆性不佳，易生脆相，阳极氧化性也不好，若铸造条件不适当，则熔液流动性缓慢。
※铝合金微弧氧化与阳极氧化比较
※微弧氧化技术的应用：
——航空配件：气动组件、密封配件。
铝合金简介介绍
铝合金的加工流程
毛坯准备
对铝合金铸件进行锯切、 钻孔、铣面等加工，使其 具备进一步加工的条件。
成型加工
通过弯曲、冲压、翻边等 工艺，将铝合金型材或板 材加工成所需形状和尺寸 的零件。
表面处理
对铝合金零件进行表面处 理，如阳极氧化、喷涂、 电镀等，以提高其耐腐蚀 性和美观度。
铝合金的表面处理
阳极氧化
铝合金简介介绍
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目 录
• 铝合金的定义和特性 • 铝合金的分类和应用 • 铝合金的生产和加工 • 铝合金的性能比较和优势分析 • 铝合金的生产和加工实践及问题解决方案 • 铝合金的未来发展趋势和研究方向
01
CATALOGUE
铝合金的定义和特性
Hale Waihona Puke 铝合金的定义01铝合金是一种金属材料，它是以 铝为基体元素，同时添加其他金 属元素（如铜、镁、锌等）制成 的合金。
02
铝合金广泛应用于航空、建筑、 汽车、船舶等领域，是一种重要 的工程材料。
铝合金的特性
密度低
强度高
铝合金的密度大约为2.7克/立方厘米，比钢 和铜的密度低，因此铝合金制品轻便，易 于加工和运输。
铝合金具有较高的强度，其抗拉强度和屈 服强度均高于纯铝，这使得铝合金能够承 受较大的压力和负荷。
耐腐蚀性好
05
CATALOGUE
铝合金的生产和加工实践及问题解决方案
铝合金的生产和加工实践及问题解决方案
• 铝合金是一种轻质、高强度的金属材料，具有优异的导电、 导热性能和良好的耐腐蚀性。它在航空、建筑、汽车、电子 等领域得到了广泛应用。
06
CATALOGUE
铝合金的未来发展趋势和研究方向
铝合金的未来发展趋势和研究方向
铝合金材料知识大全
铝合金材料知识大全铝合金是一种广泛应用于各个领域的材料，具有轻、强、耐腐蚀等特点。
本文将为您提供一份铝合金材料的知识大全，包括以下几个方面的内容：1. 铝合金的组成和分类铝合金是由铝与其他金属元素共同合金化而成的材料。
根据不同的金属合金元素，铝合金可以分为几个不同的分类，如铜铝合金、锌铝合金、镁铝合金等。
每种不同的合金元素组成会赋予铝合金不同的特性和用途。
2. 铝合金的特性和优势铝合金具有许多优秀的特性和优势。
例如，它具有高强度、低密度，可以减轻结构负荷；具有优良的导热性和导电性；具有良好的耐腐蚀性，能够在恶劣环境下长时间使用。
3. 铝合金的应用领域铝合金广泛应用于各个领域。
例如，汽车工业中使用铝合金制造车身和发动机零部件，以减轻车辆重量提高燃油效率；航空航天领域中使用铝合金制造飞机结构件，具有良好的强度和耐蚀性；建筑领域使用铝合金制造门窗、幕墙等，具有美观轻便的特点。
4. 铝合金的加工和制造铝合金的加工和制造方法有很多种，包括铸造、锻造、轧制、拉伸等。
不同的加工方法可以获得不同形状和性能的铝合金制品。
5. 铝合金的维护和保养铝合金制品在使用过程中需要进行适当的维护和保养，以延长其使用寿命。
维护和保养方法包括清洁、涂层保护、定期检查等。
以上是关于铝合金材料的知识大全，希望能对您有所帮助。
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简明铝合金手册
简明铝合金手册一、铝合金概述1.铝合金的定义与分类铝合金，顾名思义，是一种以铝为主要成分的合金。
根据铝合金中添加元素的种类和比例，铝合金可分为纯铝铝合金牌号、铝硅合金、铝镁合金、铝铜合金、铝锌合金等。
2.铝合金的性能优势铝合金具有质轻、强度高、耐腐蚀、导电性好、热导率高等优点，因此在各个领域得到了广泛的应用。
二、铝合金的应用领域1.建筑行业铝合金在建筑行业中的应用越来越广泛，如铝合金门窗、幕墙、装饰材料等，不仅美观大方，而且具有良好的耐候性和抗老化性能。
2.交通运输行业铝合金在交通运输行业也有着广泛的应用，如汽车、火车、飞机等交通工具的零部件制造。
铝合金制成的零部件不仅重量轻，而且强度高，有利于提高交通工具的燃油效率和降低能耗。
3.工业制造铝合金在工业制造领域常用于航空航天、兵器、电力电子等领域，如航空器的机身结构、发动机零件等。
4.电子产品铝合金在电子产品中的应用也越来越普遍，如手机、平板电脑、电视等产品的壳体和散热器。
三、铝合金的制备与加工1.制备工艺铝合金的制备工艺主要有熔炼法、casting 法、粉末冶金法等。
其中，熔炼法是最常见的制备方法，通过熔融铝及其它合金元素，混合均匀后浇注成形。
2.加工方法铝合金的加工方法包括挤压、拉伸、锻造、轧制等。
这些加工方法可以使铝合金获得所需的形状和尺寸。
四、铝合金的表面处理1.概述铝合金表面处理是为了提高铝合金的耐腐蚀性、美观性和使用寿命，常见的表面处理方法有阳极氧化、电泳涂装、喷涂等。
2.常见表面处理方法（1）阳极氧化：在铝合金表面形成一层致密的氧化膜，提高铝合金的耐腐蚀性和硬度。
（2）电泳涂装：在铝合金表面涂上一层均匀的涂料，使铝合金具有良好的外观和防腐蚀性能。
（3）喷涂：在铝合金表面喷涂一层或多层涂料，以提高铝合金的耐腐蚀性和美观性。
3.表面处理对铝合金性能的影响表面处理可以提高铝合金的耐腐蚀性、硬度、抗磨损性能等，从而延长铝合金的使用寿命。
五、铝合金的焊接与连接1.焊接方法铝合金的焊接方法主要有氩弧焊、激光焊、电阻焊等。
铝合金基础知识.docx
铝合金基础知识一、常用术语1.1合金：由基体元素、合金元素和杂质元素组成的一种金属物质。
1.2杂质：存在于金属屮但并非是有意加入或保留的金属或非金属元索。
1.3变形铝合金：主要通过塑性变形加工成产品的合金。
1.4纯铝：铝含量至少为99.0%且Si和Fe含量不大于1%,其余元素含量不大于0.1%。
1.5型材：延其纵向全长，横断面均一，且横断面形状不同于棒材、管材、线材、板材等压力产品，型材乂可分为空心型材和实心型材。
1.6热处理：将金属材料放在一定的介质内加热、保温、冷却，通过改变材料表面或内部的金相组织结构来控制其性能的一种热加工工艺。
1.7加工硕化：金属材料在再结晶温度以下发生塑性变形时強度和硕度升高，而塑性和韧性降低的现象。
1.8变质处理：在铝合金液屮加入微量钠或钠盐作为变质剂，进行变质处理，细化晶粒可以显著提高其强度和塑性。
1.9淬火：将加热到高温的合金置入液态或气态介质中或与固体相接触，使合金快速冷却的一种热处理方法。
1.10固溶处理：通过高温加热使铝合金中的强化相溶入基体，随后快速冷却以抑制强化相在冷却过程中重新析出，以获得铝基过饱和固溶体的过程。
1.11均质（均匀化退火）：均匀化退火是通过高温下常时间保温，原子充分扩散而使铸锭枝晶偏析消除达到成分、组织均匀，改善室温下塑性以及冷、热加工工艺性能, 降低铸锭热轧开裂的危险。
同时，均匀化退火可降低变形抗力，提高设备生产效率。
均匀化退火的工艺制度，包括退火温度、加热速度、保温时间及冷却速度。
1.12时效处理：在一定的温度下，保持一定的时间，过饱和固溶体发生分解（称为脱溶），引起铝合金强度和硕度大幅度提高，这种热处理过程称之为时效。
在室温下自然停放一定的时间，铝合金强度及硬度提高的方法称为自然时效。
人为的将铝合金制品在高于室温下的某一温度，保温一定的时间，以提高铝合金强度及硕度的方法称人工时效。
时效强化的实质是从过饱和固溶体中析岀许多非常细小的沉淀物颗粒（一般是金属化合物，也可能是过饱和固溶体中的溶质原子在许多微小地区聚集）, 形成一些体积很小的溶质原子富集区。
铝合金基本知识
铝合金基本知识铝合金（有色金属结构材料）以铝为基的合金总称。
主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰，次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。
纯铝产品是地壳中含量最丰富的金属元素，含量高于7%。
铝原子序数为13，原子量为26.98，原子体积为(立方厘米/摩尔)：10.0，面心立方结构，熔点660℃，密度2.702，地壳中含量（ppm--百万分率）：82000 。
纯铝的密度小（ρ=2.7g/cm3），大约是铁的1/3，熔点低（660℃），铝是面心立方结构，故具有很高的塑性（δ:32~40%，ψ:70~90%），易于加工，可制成各种型材、板材，抗腐蚀性能好；但是纯铝的强度很低，退火状态σb 值约为8kgf/mm2，故不宜作结构材料。
通过长期的生产实践和科学实验，人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝，这就得到了一系列的铝合金。
添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度，σb 值分别可达24～60kgf/mm2。
这样使得其“比强度”（强度与比重的比值σb/ρ）胜过很多合金钢，成为理想的结构材料，广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面，飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造，以减轻自重。
采用铝合金代替钢板材料的焊接，结构重量可减轻50%以上。
铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。
一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能，物理性能和抗腐蚀性能。
铝合金的分类一系:1000系列铝合金代表1050、1060 、1100系列。
在所有系列中1000系列属于含铝量最多的一个系列。
纯度可以达到99.00%以上。
由于不含有其他技术元素，所以生产过程比较单一，价格相对比较便宜，是目前常规工业中最常用的一个系列。
市场上流通的大部分为1050以及1060系列。
1000系列铝板根据最后两位阿拉伯数字来确定这个系列的最低含铝量，比如1050系列最后两位阿拉伯数字为50，根据国际牌号命名原则，含铝量必须达到99.5%以上方为合格产品。
铝合金讲义
中国的变形铝及铝合金牌号表 示方法与国际上较通用的方法基本 一致。
中国变形铝合金状态表示法
根据GB/T16475一1996标准规定， 基础状态代号用一个英文大写字母表示。 细分状态代号采用基础状态代号后跟一位 或多位阿拉伯数字表示。 中国变形铝合金状态构成为：基础状 态代号和细分状态代号
基础状态代号
T0:固溶热处理后，经自然时效再通过冷加工状态。 适用于冷加工提高强度的产品。 T1：由高温成型过程冷却，然后自然时效至基本稳 定的状态。 适用于由高温成型过程冷却后，不再进行冷加 工(可进行矫直、矫平，但不影响力学性能极限) 的产品
T2：由高温成型过程冷却，经冷加工后自然 时效至基本稳定的状态 适用于由高温成型过程冷却后，进行冷 加工或矫直、矫平以提高强度的产品。 T3：固溶热处理后进行冷加工，再经自然时 效至基本稳定的状态 适用于在固溶热处理后，进行冷加工或 矫直、矫平以提高强度的产品
铝合金型材制品在挤压生产中的难度判断
决定制品难度极限的因素
1.制品最大断面尺寸取决于设备能力 制品的最大外接圆尺寸应小于挤压机前机架出 料口尺寸。 制品的外接圆尺寸应小于拉伸机钳口的最大张 开尺寸 制品的最大外接园尺寸一般应小于挤压筒内径。 对于壁厚较大的制品且属于扁宽型的，可以使用 宽展模生产。但制品最大外接圆直径比模套直径 应小100 mm。
H111—适用于最终退火后又进行了适量的加 工硬化，但加工硬化程度又不及H11状态 的产品。
H112—适用于热加工成型的产品。该状态产 品的力学性能有规定要求。
H116—用于镁含量≥4.0%的5XXX系合金 制成的产品。这些产品具有规定的力学性 能和抗剥落腐蚀性能要求。
TX细分状态代号说明与应用
比如：ZL102、ZL107、ZL305等均为铸造 铝合金。
铝合金知识点
铝合金知识点成分、标号的定义、及特性1970年12月制定的变形铝及铝合金国际牌号命名体系推荐方法命名的牌号如下；航空、航天和军事工业主要使用的铝材代表牌号是7075、7050，2024、2124。
7×××系列硬度最高，锌Zn在这个系列是主要的合金元素。
以7075-T651铝合金位代表制品，其机械性能超过低碳钢。
2×××系列综合性能最好，铜Cu在这个系列是主要的合金元素，在热处理后其机械性能会相等或超过低碳钢。
以上这两个系列的生产水平是代表一个国家的军事实际力量。
1×××系列为纯铝。
3×××系列，锰Mn在这个系列是主要的合金元素。
4×××系列，硅Si在这个系列是主要的合金元素。
5×××系列，镁Mg在这个系列是主要的合金元素。
6×××系列，硅Si和镁Mg在这个系列是主要的合金元素。
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝铝合金的成分所谓的“合金”，是指两种或两种以上的金属，加热熔化后，合成一种新型态的金属，而所谓的“铝合金”，则是指使用铝合其他金属加热熔化而成，并且铝在合金中还要占有最高的比例。
一般铝合金成分的标示方式是采用4个阿拉伯数字来表示，它清楚载明了铝合金内所含的各种金属元素。
其中第一位数字则是说明了铝合金中，除了铝元素以外，加入的最主要的金属元素。
其表示方式为如：（各种不同铝合金代号与其代表的加入合金中的金属元素）数字主要的合金元素1XXX……铝（Aluminum）最少估占99％以上2XXX……铜（Copper）3XXX……锰（Manganese）4XXX……矽（Silicon）5XXX……镁（Magnesium）6XXX……镁和矽7XXX……锌（Zinc）8XXX……其他金属元素在从2XXX到8XXX的数字群中，第二个数字表示了合金加工的方式，而最后二个数字，则是提供给在同一系列的族群中作为区别使用。
铝合金小知识
铝合金小知识1.纯铝锭与铝合金有何不同？纯铝锭：铝为存在于地表里除铁(Fe)外含量居第二位之金属元素，自电解法发明后，人类从地表取得铝矾土，提炼出高纯度(99.7%以上)的铝，是以为纯铝锭。
如直接用于铸造对于铸件韧性虽佳但不具强度，物理性能不佳。
铝合金锭：绝大部分是以纯铝与回收铝为原料，依照国际标准或特殊要求添加其他元素，如硅(Si)铜(Cu)，镁(Mg)，铁(Fe)…，改善纯铝在铸造性，化学性及物理性的不足调配出来的合金。
适用于铸造并能使铸件有好的表现。
2.铝合金当中各项主要元素及微量元素对铸造性能和铸件性能有什幺影响？以下对几个主要元素略作说明：硅(Si)硅(Si是改善流动性能的主要成份。
从共晶到过共晶都能得到最好的流动性。
但结晶析出的硅(Si易形成硬点，使切削性变差，所以一般都不让它超过共晶点。
另外，硅(Si可改善抗拉强度，硬度，切削性已及高温时强度，而使延伸率降低含量在10.5%-12.0%锭面易发生收缩但不影响质量.铜(Cu)在铝合金中固溶进铜(，)，机械性能可以提高，切削性变好。
不过，耐蚀性降低，容易发生热间裂痕。
作为杂质的铜(Cu)也是这样。
镁(Mg)铝镁合金的耐蚀性最好，因此ADC5 , ADC6是耐蚀性合金，它的凝固范围很大，所以有热脆性，铸件易产生裂纹，难以铸造。
作为杂质的镁(Mg),在Al-Si-Cu这种材料中，Mg2Si会使铸件变脆，所以一般标准在0.3%以内。
铁(Fe)杂质的铁(Fe)会生成FeAl3的针状结晶，由于压铸是急冷，所以析出的晶体很细，不能说是有害成份。
含量低于0.7%则有不易脱模的现象，所以含铁(Fe)0.8-1.0败而好压铸。
含有大量的铁炉6),会生成金属化合物，形成硬点。
并且下0)量超过1.2%时，降低合金流动性，损害铸件的品质，缩短压铸设备中金属组件的寿命。
镍(Ni)和铜(Cu)一样，有增加抗拉强度和硬度的倾向，对耐蚀性影响很大。
想要改善高温强度耐热性，有时就加入镍(Ni)但在耐蚀性及热导性方面有降低的影响。
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变形铝和铝合金牌号表示方法
（1）四位数字体系牌号命名方法1997年1月1号，我国开始实施GB/T16474-1996《变形铝和铝合金牌号表示方法》标准。
新的牌号表示方法采用变形铝和铝合金国际牌号注册组织推荐的国际四位数字体系牌号命名方法，例如工业纯铝有1070、1060等，Al-Mn合金有3003等，Al-Mg合金有5052、5086等。
（2）四位字符体系牌号命名方法1997年1月1号前，我国采用前苏联的牌号表示方法。
一些老牌号的铝及铝合金化学成分与国际四位数字体系牌号不完全吻合，不能采用国际四位数字体系牌号代替，为保留国内现有的非国际四位数字体系牌号，不得不采用四位字符体系牌号命名方法，以便逐步与国际接轨。
例如：老牌号LF21的化学成分与国际四位数字体系牌号3003不完全吻合，于是，四位字符体系表示的牌号为3A21。
四位数字体系和四位字符体系牌号第一个数字表示铝及铝合金的类别，其含义如下：
1）1XXX系列工业纯铝；
2）2XXX系列Al-Cu、Al-Cu-Mn合金，；
3）3XXX系列Al-Mn合金；
4）4XXX系列Al-Si合金；
5）5XXX系列Al-Mg合金；
6）6XXX系列Al-Mg-Si合金；
7）7XXX系列Al-Mg-Si-Cu合金；
8）8XXX系列其它。
铝合金分类及牌号
铝合金分为：1系—9系。
1系：
特点：含铝99.00%以上，导电性有好，耐腐蚀性能好，焊接性能好，强度低，不可热处理强化。
应用范围：高纯铝(含铝量99.9%以上)主要用于科学试验，化学工业及特殊用途。
2系：
特点：以铜为主要合元素的含铝合金.也会添加锰、镁、铅和铋为了切削性。
如：2011合金，在熔练过程中要注意安全防护（会产生有害气体）。
2014合金用于航空工业，强度高。
2017合金比2014合金强度低一点，但比较容易加工。
2014可热处理强化。
缺点：晶间腐蚀倾向严重。
应用范围：航空工业（2014合金），螺丝（2011合金）和使用温度较高的行业（2017合金）。
3系：
特点：以锰为主要合金元素的铝合金，不可热处理强化，耐腐蚀性能好，焊接性能好。
塑性好。
（接近超铝合金）。
缺点：强度低，但可以通过冷加工硬化来加强强度。
退火时容易产生粗大晶粒。
应用范围：飞机上使用的导油无缝管（3003合金），易拉罐（3004合金）。
4系：
以硅为主，不常用。
部分4系可热处理强化，但也有部分4系合金不可热处理化。
5系：
特点：以镁为主。
耐蚀性能好，焊接性能好，疲劳强度好，不可热处理强化，只能冷加工提高强度。
应用范围：割草机的手柄、飞机油箱导管、防弹衣。
6系：
特点：以镁和硅为主。
Mg2Si为主要强化相，目前应用最广泛的合金。
6063、6061用的最多、其它6082、6160、6125、6262、6060、6005、6463。
6063、6060、6463在6系中强度比较低。
6262、6005、6082、6061在6系中强度比较高。
特性：中等强度，耐腐蚀性能好，焊接性能好，工艺性能好（易挤压出成形）氧化着色性能好。
应用范围：交能工具（如：汽车行李架、门、窗、车身、散热片、间箱外壳）。
7系：
特点：以锌为主，但有时也要少量添加了镁、铜。
其中超硬铝合金就是含有锌、铅、镁和铜合金接近钢材的硬度。
挤压速度较6系合金慢，焊接性能好。
7005和7075是7系中最高的档次，可热处理强化。
应用范围：航空方面（飞机的承力构件、起落架）、火箭、螺旋桨、航空飞船。
9系（备用合金）。
6063合金化学成分
不同牌号铝合金的典型用途
变形铝及铝合金状态、代号
1.范围
本标准规定了变形铝合金的状态代号。
本标准适用于铝及铝加工产品。
2.基本原则
2.1基础状态代号用一个英文大写字母表示。
2.2细分状态代号采用基础状态代号后跟一位或多位阿拉伯数字表示。
2.3基本状态代号
铝合金的化学成分
铝合金的物理性能
铝合金的机械特性。