铝及铝合金基础知识简介共32页
铝及铝合金基础知识讲义
变形铝合金的牌号 国际四位数字体系牌号
变形铝合金的牌号 国际四位数字体系牌号 表4
变形铝合金的牌号
未命名为国际四位数字体系牌号的变形铝及铝合金应采用 “四位字符牌号” 四位字符体系牌号，其牌号的一般格式为：XA XX。 四位字符体系牌号中的第一、三、四位为数字，第二位为英文大写字母 (见表2)，它们的含义分别是：第一位数字代表材料的合金系(合金的组 别)；第二位大写字母表示是原始材料(字母用A)，或改型材料(字母用 B～Y)，注意，第二位大写字母A不是代表“铝” ；第三、四位数字是材 料的标识(对纯铝是材料的纯度)，为了便于使用，在新牌号命名时，一 般都把第三、四位数字和原来旧的铝合金牌号的数字尽量一致，或保持 一定的继承关系。如5A06对应于旧牌号LF6，2A12对应于旧牌号LY12。 3A21对应于旧牌号LF21 变形铝及铝合金共有九个材料组别，它们分别是： 纯铝、AI．Cu、 AI．Mn、AI．Si、AI．Mg、AI-Mg-Si、AI—Zn系、其它、备用组别， 其牌号分别用数字1～9当头，材料牌号的一般式见表2所示。
此外，铝材的高温性能、成型性能、切削加工性、铆接性以及表面处理性能等也比较好。 因此，铝材在航天、航海、航空、汽车、交通运输、桥梁、建筑、电子电气、能源动力、 冶金化工、农业排灌、机械制造、包装防腐、电器家具、日用文体等各个领域都获得了 十分广泛的应用，下表列出了铝的基本特性及主要应用领域。
基本特性 质量轻 主要特点 主要应用领域举例 铝的密度为2.7 g/dm3,约为铜或铁的1/3。是轻量化的 用于制造飞机、航天器、轨道车辆、汽车、 船舶、桥梁、高层建筑、重型机械部件和 良好材料 质量轻的容器等 铝的力学性能不如钢铁，但它的比强度高，可以添加铜、 镁、锰、铬等合金元素，制成铝合金，再经热处理，而 用于制造桥梁（特别是吊桥、可动桥）、 得到很高的强度。铝合金的强度比普通钢好，也可以和 飞机、压力容器、集装箱、建筑结构材料、 小五金等 特殊钢媲美 铝的延展性优良，易于挤出形状复杂的中空型材和适于 受力结构部件框架，一般用品及各种容器、 拉伸加工及其他各种冷热塑性成形 光学仪器及其他形状复杂的精密零件 铝及其合金的表面有氧化膜，呈银白色，相当美观。如 建筑用壁板、器具装饰、装饰品、标牌、 果经过氧化处理，其表面的氧化膜更牢固，而且还可以 门窗、幕墙、汽车和飞机蒙皮、仪表外壳 用着色和喷涂等方法，制造出各种颜色和光泽的表面 及室内外装修材料等 电线、母线接头、锅、电饭锅、热交换器、 汽车散热器、电子元件等
02铝及铝合金基础知识
➢3003 用于加工需要有良好的成形性能、高的抗蚀性可焊性好的零件部件，或既要求有这 些性能又需要有比1XXX系合金强度高的工作，如厨具、食物和化工产品处理与贮存装置， 运输液体产品的槽、罐，以薄板加工的各种压力容器与管道 ➢3004/3104 全铝易拉罐罐身，要求有比3003合金更高强度的零部件，化工产品生产与贮存 装置，薄板加工件，建筑加工件，建筑工具，各种灯具零部件 ➢3105 房间隔断、档板、活动房板、檐槽和落水管，薄板成形加工件，瓶盖、瓶塞等 建筑装饰件。阳极氧化膜比3003合金上的氧化膜更加明亮，并与6063合金的色调协调一致
典型牌号变形铝合金的用途
➢ 5005 与3003合金相似，具有中等强度与良好的抗蚀性。用作导体、炊具、仪表板、壳与建筑装饰 件。阳极氧化膜比3003合金上的氧化膜更加明亮，并与6063合金的色调协调一致
➢ 5050 薄板可作为致冷机与冰箱的内衬板，汽车气管、油管与农业灌溉管；也可加工厚板、管材、 棒材、异形材和线材等
5005 5A01 5A02 5A03 5A05 5A06 5B06 5A12 5A30 5A33 5A41 5A42 5A66 5005 5019 5050 5251 5052 5154 5154A 5454 5154A 5754 5056 5356 5456 5082 5182 5086 5754
铝及铝合金基础知识
品管培训课程
一
铝及铝合金应用
二 铝及铝合金基础知识
三
铝板带生产流程
四
铝板带产品介绍
第一章 铝和铝合金的应用
现如今铝合金在我们生活的各个方面都得到了广泛地应用
为什么用户会选择铝合金产品？
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。
铝初级培训资料[1]
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铝及铝合金挤压材初级培训资料（一）铝是一种轻金属，其化合物在自然界中分布极广，地壳中铝的含量约为8％（重量），仅次于氧和硅，居第三位。
在金属品种中，仅次于钢铁，为第二大类金属。
铝的导电性、延展性良好，应用范围十分广泛，涉及轻工、电力、电气、电子、汽车、机械制造、建筑、包装等行业，是国民经济发展的重要基础原材料。
铝及铝合金的基本特性及主要应用范围如下:1、质量轻、强度好，比强度高：铝的密度是2.7t/m3，与铜（密度8.9 t/m3）或铁（密度7.9 t/m3）比较，约为它们的1/3。
铝制品或铝制造的物品重量轻，铝的力学性能不如钢铁，但它的比强度高。
可以添加铜、镁、锰、铬等合金元素，制成铝合金，在经热处理，而得到很高的强度。
铝合金的强度比普通钢好，也可以和特殊钢媲美，主要应用于制造飞机、轨道交通、高速列车、汽车船舶、制造桥梁（特别是吊桥、可动桥）、压力容器、集装箱、建筑结构材料、高层建筑和质量轻的容器等领域。
2、加工容易：铝的延展性优良，易于挤出形状复杂的中空型材和适于拉伸加工及其他各种冷热塑性成形，主要应用于结构部件框架，一般用品及各种容器、光学仪器及其他形状复杂的精密零件等领域。
3、美观，适于各种表面处理：铝及其合金的表面有氧化膜，呈银白色，相当美观。
如果经过氧化处理，其表面的氧化膜更牢固，而且还可以用染色和涂刷等方法，制造出各种颜色和光泽的边面，主要应用于建筑用壁板、器具装饰、装饰品、标牌、门窗、幕墙、汽车和飞机蒙皮、仪表外壳及室内外装修材料等领域。
4、耐腐蚀、耐气候性好：铝及其合金，因为表面能生成硬而且致密的氧化薄膜，很多物质对它不产生腐蚀作用。
选择不同合金，在工业地区、海岸地区使用，也会有很优良的耐久性，主要应用于门板、车辆、船舶外部覆盖材料，厨房器具，化学装置，屋顶瓦板，电动洗衣机、海水淡化、化工石油、材料、化学药品包装等领域。
5、耐化学药物：对硝酸、冰醋酸、过氧化氢等化学药品不反映，有非常好的耐药性，主要应用于化学装置、包装及酸和化学制品包装等领域。
铝与铝合金知识点高一化学
铝与铝合金知识点高一化学铝是人们生活中常见的金属之一，无论是日常用品还是工业制品，铝都扮演着重要的角色。
在高中化学课程中，学生们也会接触到有关铝及其合金的知识。
本文将探讨一些与铝及其合金相关的重要知识点，以帮助读者更好地理解这一课题。
1. 铝的基本性质铝是一种轻质、廉价的金属，具有良好的导电性和导热性。
它的密度相对较低，强度较高，且具有良好的可塑性和耐腐蚀性。
由于这些优点，铝广泛应用于飞机、汽车等交通工具、建筑材料、电子设备等领域。
2. 铝的产生和提取铝是地壳中丰富的元素之一，主要以氧化铝的形式存在于矿石中。
铝的提取方法主要有两种：氧化铝的熔融电解法和铝矾土的酸法。
前者是目前最常用的方法，通过将氧化铝与熔化的氟化铝共熔，然后经过电解，将氧化铝还原为纯铝。
3. 铝的合金化由于纯铝的力学性能不足以满足某些特定的工程要求，人们将铝与其他金属进行合金化。
铝合金是由铝与其他元素或化合物混合形成的金属材料。
常见的铝合金有铝铜、铝锌、铝镁等。
合金化可以提高铝的强度、硬度、耐蚀性和可塑性等性能。
4. 铝合金的分类根据合金元素的含量和性质，铝合金可以分为两大类：铸造铝合金和变形铝合金。
铸造铝合金适用于铸造工艺，具有良好的流动性和铸造性能；变形铝合金适用于加工工艺，具有良好的强度和可塑性。
对于学生来说，了解这些分类有助于理解铝合金的具体应用领域。
5. 铝合金的应用铝合金的特点使其在多个领域中得到广泛应用。
在交通运输领域，铝合金用于制造汽车、飞机、火车等，既能减轻重量，又能提高强度和节能性能。
在建筑领域，铝合金被用作门窗、高层建筑等材料，具有优异的耐候性和装饰效果。
在电子工业领域，铝合金用于制造电子设备外壳、散热器等，具有良好的导热性和电磁屏蔽性能。
6. 铝合金的热处理铝合金的热处理是指通过加热和冷却过程，改变合金的组织结构和性能。
常见的热处理方法有固溶处理、时效处理等。
固溶处理通过高温加热使合金中的固溶体达到饱和，然后通过快速冷却固定合金的组织结构。
铝及铝合金材料基础培训
铝及铝合金材料的介绍一、铝及其合金简介二、铝及铝合金的牌号及状态代号1. 铝及铝合金的牌号，见GB/T 16474。
铸造铝合金牌号表示方法（GB/T 8063-1994）2. 铝合金状态代号，见国标GB/T 16475。
3.铝及铝合金的物理性能见对应的国标。
4.铝及铝合金的牌号对照：5. 铝合金的密度三、各系列合金介绍3.1 2XXX铝合金介绍3.4 7XXX系列铝合金介绍四、铝及其合金的热处理4.1我公司常用的有纯铝、硬铝母线、防锈铝以及硬铝合金等。
4.2 铝合金热处理工艺的几个术语介绍固溶脱溶沉淀淬火4.3不能热处理强化的铝合金有Al-Mn系（3A21）和Al-Mg系（如5A05等）两类，通称防锈铝。
其共同特点是抗蚀性好，焊接性良好，强度低，塑性高，压力加工性好，不能热处理强化。
常用冲压方法制成轻负荷的焊接零件和在腐蚀介质中工作的零件，如油箱（管）、铆钉、容器、罩、接线板等。
①3A21具有优异的抗蚀性能，塑性很好，易于压力加工成型，焊接性也很好。
②5A05等比3A21强度高，焊接性好，在潮湿大气和海水中有优良的抗蚀能力。
4.4能热处理强化的变形铝合金（1）硬铝合金硬铝中加入Cu、Mg的目的是形成强化相，提高其强度和硬度。
此外加入少量Mn，改善其耐蚀性。
①低强度硬铝（如2A04、2A10等），强度较低，塑性较好，常用作铆钉材料；②中强度硬度2A11，经热处理后可得到较高的强度和良好的塑性。
常用于制造形状复杂并具有一定强度的零件。
③高强度硬铝2A12，其含Mg量较高（1.2~1.8%Mg），提高了时效强化效果，强度比2A11高，用作制造各种高强度结构零件，如支架等。
④耐热硬铝（如2A02），其含Cu量较低，含Mg量较高，耐热性好，切削加工性良好。
可制作在250~350℃范围内工作的承力结构零件。
硬铝的共同特点是：强度高，在退火和刚淬火状态下具有良好的塑性，焊接性较好，可热处理强化。
但其耐蚀性差，特别是在海水中更差，这是由于其含有Cu 的化合物，易受电化学腐蚀。
【知识解析】铝和铝合金
铝和铝合金知识衔接◆铝是地壳中含量最多的金属元素。
根据金属活动性顺序可知，铝是一种活泼金属。
1 铝的原子结构铝的原子结构示意图为，Al－3e－===Al3＋，在化学反应中表现还原性。
2 铝的物理性质3 铝和氧化铝的化学性质（1）铝与O2等非金属单质反应①常温下铝与O2的反应常温下，金属铝能被空气中的氧气氧化，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，这层薄膜能阻止内部金属继续与氧气发生反应。
反应的化学方程式为4Al＋3O2===2Al2O3。
②点燃条件下铝与O2的反应【实验操作】用镊子夹住一小团脱脂棉，蘸上一些铝粉，在酒精灯上点燃，并立即伸入盛有氧气的集气瓶中（瓶底放一些细沙），观察发生的现象。
【实验记录】点燃条件下，铝与O2可发生反应：4Al＋3O22Al2O3可利用此反应制造燃烧弹、信号弹、火箭推进剂等教材延伸（1）铝箔在空气中加热不燃烧，只能熔化成液体但不滴落。
其原因是铝箔表面生成的高熔点的氧化铝包裹住内部熔化的铝，使内部的液态铝不能滴落。
熔点：2 054 ℃（2）铝与S、Cl2也能发生反应，反应的化学方程式分别为2Al＋3S Al2S3和2Al＋3Cl2 2AlCl3。
在Al与O2、S、Cl2的反应中，铝的化合价均由0变为＋3，均作还原剂。
（2）教材P76·实验3－4氧化铝、铝与盐酸反应名师提醒（1）1 mol Al与盐酸完全反应，转移电子的物质的量是3 mol，同时生成1.5 mol H2。
（2）实验开始时不产生气泡，一段时间后产生气泡且速率由慢到快，这是因为开始时Al 表面的氧化铝薄膜参与反应但不产生H2，后来Al参与反应产生H2，随着反应的进行，温度升高，反应速率增大。
Al、Al2O3与酸的反应均放热（3）教材P76·实验3－5铝、氧化铝与NaOH溶液反应名师提醒（1）Al和Al2O3都既能与酸反应又能与碱反应。
像Al2O3这类既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氧化物，叫做两性氧化物。
铝合金基础知识及用途
铝合金基础知识及用途铝合金【概述】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。
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。
铝合金分两大类：铸造铝合金，在铸态下使用；变形铝合金，能承受压力加工，力学性能高于铸态。
可加工成各种形态、规格的铝合金材。
主要用于制造航空器材、日常生活用品、建筑用门窗等。
铝合金按加工方法可以分为变形铝合金和铸造铝合金。
变形铝合金又分为不可热处理强化型铝合金和可热处理强化型铝合金。
不可热处理强化型不能通过热处理来提高机械性能，只能通过冷加工变形来实现强化，它主要包括高纯铝、工业高纯铝、工业纯铝以及防锈铝等。
可热处理强化型铝合金可以通过淬火和时效等热处理手段来提高机械性能，它可分为硬铝、锻铝、超硬铝和特殊铝合金等。
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。
铸造铝合金按化学成分可分为铝硅合金，铝铜合金，铝镁合金，铝锌合金和铝稀土合金，其中铝硅合金又有简单铝硅合金（不能热处理强化，力学性能较低，铸造性能好），特殊铝硅合金（可热处理强化，力学性能较高，铸造性能良好），2008年北京奥运会火炬“祥云”的材质就是铝合金。
【纯铝产品】纯铝分冶炼品和压力加工品两类，前者以化学成份Al表示，后者用汉语拼音LG （铝、工业用的）表示。
【锻造的修伤工艺】[1][2]修伤是铝合金模锻工艺中的重要一环。
由于铝合金在高温下较软，粘性大，流动性差，容易粘模并产生各种表面缺陷(折叠、毛刺、裂纹等)，在进行下一道工序前，必须打磨、修伤，将表面缺陷清除干净，否则在后续工序中缺陷将进一步扩大，甚至引起锻件报废。
修伤用的工具有风动砂轮机、风动小铣刀、电动小铣刀及扁铲等。
修伤前先经腐蚀查清缺陷部位，修伤处要圆滑过渡，其宽度应为深度的5～10倍。
【压力加工铝合金】铝合金压力加工产品分为防锈（LF）、硬质（LY）、锻造（LD）、超硬（LC）、包覆（LB）、特殊（LT）及钎焊（LQ）等七类。
铝及铝合金课件教学PPT
铝及铝合金的分类
01
02
铝及铝合金的牌号
铸造铝合金的牌号由3位数字组成，第一位数字表示主要合金元素，后两位数字表示合金元素的含量。
变形铝合金的牌号由1位数字和1位字母组成，数字表示主要合金元素（以265表示纯铝），字母表示加工状态（如F表示自由加工状态）。
铝的密度约为2.7g/cm³，铝合金的密度根据其成分和加工方法有所不同。
化学腐蚀
电化学腐蚀
应力腐蚀
在电解质溶液中，铝及铝合金作为阳极发生氧化反应，导致材料腐蚀。
在应力和特定环境共同作用下，铝及铝合金发生脆性断裂。
03
02
01
铝及铝合金的腐蚀机理
在铝及铝合金表面涂覆防腐蚀涂层，如油漆、清漆等，隔绝材料与外界环境的接触。
涂层保护
在铝及铝合金表面电镀一层耐腐蚀的金属，如锌、铬等，提高材料的耐腐蚀性。
密度
铝的硬度较低，可通过热处理提高其硬度。
硬度
铝是一种活泼的金属，容易与氧反应形成致密的氧化膜，具有良好的耐腐蚀性。
耐腐蚀性
铝具有良好的导电性，常用于电线、电缆等导电材料。
导电性
铝及铝合金的性能参数
04
CHAPTER
铝及铝合金的腐蚀与防护
铝及铝合金与空气中的氧气反应，生成氧化铝，导致材料表面被破坏。
铝合金
铝及铝合金的定义
铝及铝合金的特性
铝的密度约为2.7g/cm³，仅为铁的1/3，具有良好的轻量化效果。
铝具有良好的塑性变形能力，易于加工成各种形状。
铝的导电性能仅次于铜，广泛用于电线、电缆等领域。
铝表面容易形成致密的氧化膜，具有较好的耐腐蚀性。
密度小
延展性好
导电性好
铝及铝合金材料简介
第三章铝及铝合金材料第一节铝及铝合金材料应用领域铝是地球上存储量最丰富的金属元素，自1808年被发现以来，已经广泛用于工业、农业、造船、航天、航空、轨道车辆等领域，铝元素主要用于下列领域：电力传输工业铝合金散热器制造业飞机、航空、航天设备汽车工业高速铁路轨道车辆、地铁造船场馆建筑门窗结构金属铝及铝合金不同于钢材，当报废时，可再次熔化使用，对环境破坏最小，同时新型铝合金材料和热处理方法不断出现，铝合金材料强度越来越高，因此，铝合金的应用将越来越广泛。
第二节铝及铝合金材料的物理特性铝及铝合金具有如下物理特点：-比重低（2.7g/cm³），强度高（最高可达450MPa）-耐大气腐蚀性比钢高-在零度以下温度时，具有良好韧性-非常适于铸造工艺对于纯铝，其物理特性和钢相比具有如表3-1的内容：表3-1 铝与钢物理特性比较表性能Al Fe原子重量（g/mol）26.98 55.84对于铝及铝合金，物理特性如表3-2。
表3-2 铝及铝合金的物理特性表第三节铝及铝合金材料的分类一、铝及铝合金材料分类表铝及铝合金材料按时效方式可分为可时效硬化铝合金、非时效硬化铝合金、铸造铝合金三类。
非时效强化铝合金具有良好的耐腐蚀性，时效强化铝合金耐腐蚀性相对较差，铸造铝合金耐腐蚀性介于两者之间，图3-1表明了三类铝合金之间的关系。
图3-1 铝合金材料分类表二、时效硬化铝合金时效硬化铝合金指的是含有镁、硅、锌或铜的铝合金通过退火、淬火和时效可以获得较高的抗拉强度的铝合金。
这些材料可在室温状态下通过数天的时间自然时效，也可在80°C和 160°C之间的温度下加快时效，例如60 °C时，时效60小时，120 °C时，时效24小时，可以得到相同的时效效果。
人工时效还取决于焊件的大小，越大的焊件，时效时间越长。
由于焊接热输入的原因，时效硬化铝合金在热影响区损失了时效强度。
焊接热影响区强度只有母材强度的60-70%，焊接时输入的热量越高，就有更多的焊接热量将改变原来的强度。
铝及其合金的基础知识
铝及其合金的基础知识一．铝的性质铝是银白色而具有光泽的金属，质轻，密度在20℃时为2.6989g/cm3.纯铝很软莫氏硬度只有2.9,但它能与Cu、Mg、Mn、Si、Zn等多种元素形成强度高而质量轻的铝基合金.铝具有高的电导率。
高的热导率和高的反射率，在室温下，纯铝的电导率是国际韧炼铜标准（IACS）的62﹪（体积），20℃时约为2.8m. /cm3。
这表明铝的单位质量电导约为铜的两倍。
铝在空气中有高的稳定性，即使在无任何保护的情况下亦具有较强的抗蚀能力。
这一天然的氧化膜层达到一定厚度就会停止生长，其厚度由环境和暴露时间而定，在干燥空气中和室温下约为50×10-10m,最厚亦可达100×10-10m。
铝是两性金属，在碱性环境中会很快被腐蚀，在浓硝酸和浓流酸中会被纯化，而不被进一步腐蚀，对大多数有机酸亦显惰性。
但卤素离子对铝有极强的侵蚀力。
二．铝的主要特点1．密度小，铝合金的一个显著特点就是密度小，纯铝密度接近2。
7g/cm3，约为铁铜的1/3，铝合金跟据合金成份不同，密度有一定变化，主要取决于添加无素的密度。
2．可强化；纯铝强度不高，但可通过冷加工或添加Mg、Cu、Mn、Si、Li等元素合金化，再通过热处理进一步强化，得到很高的强度。
3．易加工性，铝可用任何一种铸造方法进行铸造加工。
铝的塑性好，加工速度快，可以挤压成各种复杂断面的型材，并可进行车、铣、镗、刨等机械加工。
4．耐蚀性；铝合金表面极易生成一层致密牢固的氧化物保护膜，这层保护膜只有在卤素离子存在和碱性情况下才容易被破坏。
5．无低温脆性，铝在0℃以下时，随着温度的降低，强度和塑性不仅不会降低，反而还会提高。
6．导电、导热性好，铝的导电、导热性能仅次于银、铜和金，室温时，7．反射性强，铝的抛光表面对白光的反射率达80﹪以上，铝纯度越高反射率越高。
同时，铝对红外线、紫外线、电滋波、热辐射等都有良好的反射性能。
8．无滋性，铝合金受冲击不产生火花，这对某些特殊用途十分可贵。
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。
产品知识培训1--铝及铝合金基本知识介绍
主要应用领域举例
用于制造飞机、航天器、轨道车辆汽车、 船舶、桥梁、高层建筑、重型机械部件和 质量轻的容器 用于制造桥梁、飞机、压力容器、集装箱、 建筑结构材料、小五金等 受力结构部件框架，一般用品及各种容器， 光学仪器及其他形状复杂的精密零件 建筑用壁板，器具装饰，装饰品，标牌，门 窗，幕墙，汽车和飞机蒙皮，仪器外壳及室 内外装饰材料等 门板、车辆，船舶外部覆盖材料、厨房器具、 化学装置、屋顶瓦板、电动洗衣机、海水淡 化、化工石油、材料、化学药品包装等 用于化学装置、包装及酸和化学制品包装等 电线、母线接头、锅、电饭锅、热交换器、 汽车散热器、电子元件等 照明器具，反射镜、屋顶瓦板、抛物面天线、 冷藏库、冷冻库、投光器、冷暖器的隔热材 料
一、铝合金基础基本特性
基本特性 质量轻 主要特点 铝的密度为2.7g/cm3约为铜或铁的1/3，是 轻量化的良好材料
铝的力学性能不如钢铁，但它的比强度高，可以添加铜、 镁、锰、锌、硅等合金元素，制成铝合金，再经热处理， 而得到很高的强度。铝合金的比强度较普通钢好，也可 以和特殊钢媲美 铝的延展性优良易于挤出性状复杂的中空型材和适于拉 伸加工及其他各种冷热塑性成形 铝及其合金的表面有氧化膜，呈银白色，相当美观，如 果经过氧化处理，其表面的氧化膜更牢固，而且还可以 用着色和喷涂等方法，制造出各种颜色和光泽的表面 铝及其合金，因为表面能生成硬而致密的氧化薄膜，很 多物质对他不产生腐蚀作用，选择不同合金，在工业区， 海岸地区使用，也会有很优良的耐久性 对硝酸、冰醋酸、过氧化氢等化学药品不反应，有非常 好的耐药性 热导率、电导率仅次于铜，约为钢铁的3-4倍
3、过剩相强化 4、细化组织强化及变质处理 在铝合金中添加微量合金元素细化组织是提 高铝合金力学性能的另一种重要手段。 5、冷变形强化 a、冷变形强化亦称冷作硬化，即金属材料在再结 晶温度以下的冷变形。冷变形后材料即被强化， 强化的程度随变形度、变形温度及材料本身的性 质而不同。同一种材料在同一温度下冷变形时， 变形度越大则强度越高。但塑性随变形程度的增 加而降低。 b、不能热处理强化的纯铝、防锈铝合金主要采用 冷变形强化。
铝及铝合金的基础知识
第一章铝及铝合金的基础知识第一节铝及铝合金的性质在有色金属中，铝是应用最广泛的一类金属。
其产量仅次于钢铁。
铝的发现，至目前还只有二百多年的历史。
但由于它具有资源丰富，生产成本低，用途广泛等特点，因此铝工业在近百年的时间内得到了迅猛的发展，随着科学技术的发展及人民生产水平的提高，铝箔应用也越来越广泛。
它已经渗透到了人们的日常生活中。
铝及铝合金的性质，概括起来，主要有以下几个方面：１比重小。
含铝量为99.5%的工业纯铝的比重为2.7克/立方厘米,只有铁和铜的三分之一左右。
２导电性好。
铝箔电阻系数（２０℃）为2.67微欧毫米/米，相当于铜导电能力的６０－６５％。
但相同体积铝的重量只有铜的三分之一，因此按体积计算，铝的导电能力优于铜。
３良好的导热性。
铝箔导热系数（０－１００℃）为0.54卡/厘米·秒·度,比铁的导热率约大三倍。
工业上许多热变换器散热材料，如目前很大的空调器散热片，都是铝及铝合金制成。
４强度高。
铝中加入少量的锰、镁、铜、铁等，具有良好的机械性能。
５良好的塑性。
适合于各种加工，可压成薄板可箔，拉成细丝，磨成细粉和挤压成复杂开头的型材。
６良好的抗腐蚀．性能。
纯铝在空气中，其表面会迅速跟氧结合，生成一层致密的氧化铝薄膜（ＡＬ２Ｏ３），此层致密的薄膜可以防止里面的铝继续氧化，对铝的内部起到保护作用。
７反射能力很强。
铝箔反射率在８５％以上。
８铝具有银白色光泽、无毒、保鲜性好、防腐、防温、防干燥、不透气、不透光，因此，铝箔被广泛地用作各种食品、药用、香烟的包装上。
９焊接性能较差。
第二节铝及铝合金的牌号及状态铝及铝合金的牌号及状态以往都是采用国内统一的表示方法，即汉语拼音加顺序号，自９６年起，这种表示方法已经停止使用，目前采用的是国际四位数字体系的表示方法。
１合金牌号合金牌号采用的是四位数字体系表示方法，其中：第一位代表合金的系列，如第一位数字为１，则代表为纯铝系列，第一位数字为２－８，则代表不同系列的铝合金。
铝及铝合金基础知识
铝可用任何一种铸造方法铸造，可轧成薄板和箔、 拉成管材和细丝、挤压成各种型材。
一、铝的基本知识
3.4耐腐蚀 铝及铝合金表面易生产一层致密、牢固的氧化膜。这层膜只
有卤素离子或碱离子激烈作用下才会遭到破坏。 3.5无低温脆性 铝在摄氏零度以下，随温度的下降，抗拉强度反而上升。 3.6导电导热性能好 铝的导电性能仅次于银、铜、金， 3.7反射性好 铝及铝合金的抛光表面对白光的反射率达80%以上。 3.8无磁性冲击不产生火花 主要作为电气设备的屏蔽材料，如仪表材料。
金属间化合物 FeAl3
1.65%（577℃）
0.05%（20℃） 游离硅
0.0025%（670℃）
几乎不溶（20℃） AlNaSi
作用原理
硬而脆的针状化合物
形成自由硅，硅相硬 而脆
铁和硅的比例 比例不当会使铸件产生裂纹，当铁硅比大于1时，可 缩小结晶温度的范围，减少裂纹的货币性
吸附在枝晶表面或晶 界，热加工时，晶界 上钠形成液态吸附层， 产生脆性开裂，即钠 脆
超强铝合金、锻造铝合金、特殊铝合金。 5.2按热处理特点分类 热处理不可强化 Al-Mn系、Al-Mg系、工业纯铝 热处理可强化 除Al-Mn系、Al-Mg系、工业纯铝以外 5.3按主要合金元素分（表二）
一、铝的基本知识
表二
系列
主合金元素
常用合金
牌号
1 ××× 高纯铝
1070
分而使熔体含气量增加 1.1.7倒炉及浇铸过程中，如果熔体落差大，或液流翻滚过急，
也会使气体及氧化膜
三、铝熔体中的杂质
1.2气体在铝中存在形式 1.2.1铝中的气体，主要是氢、氧、氮三种气体。根
铝及其铝合金
铝及其铝合金工业生产中，通常把以铁为基的金属材料称为黑色金属，如钢与铸铁，把非铁金属及其合金称为有色金属，如铅、金属、镍、锌、钛、铜等，金属及合金。
纯铝根据纯铝的性能特点，得到其应用：轻，密度低→配置铝合金；抗大气腐蚀→做包覆材料；导电导热性好→做导线、电容；加工性能好→做包装材料；强度低→不能作为承受载荷的结构材料应用，必须用铝合金。
2．铝合金：铝中加入合金元素后，可获得较高的强度，并保持良好的加工性能。
主要原因是形成了固溶强化。
⑴铝合金时效铝合金的一般相图如图1所示。
图1铝合金一般相图将成分位于DF之间的合金加热到α相区，经保温获得单相α固溶体后迅速水冷，可在室温获得过饱和的α固溶体，这种处理方式叫固溶处理。
固溶处理后得到的组织是不稳定的，会分解出强化相过渡到稳定状态的倾向。
因此在室温下放置时或低温加热时，强度和硬度会明显升高，这种现象称为时效或时效强化。
如图1所示，成分低于D点的合金，加热时能形成单相固溶体组织，塑性较好，适于变形加工，称为变形铝合金。
成分高于D点的合金由于冷却时有共晶反应发生，流动性较好，适于铸造生产，称为铸造铝合金。
⑵变形铝合金①防锈铝合金—主要合金元素是锰和镁。
锰的作用是提高抗蚀能力，并起固溶强化作用。
镁亦有固溶强化作用，同时降低密度。
防锈铝合金不能进行时效硬化，属于不可热处理强化铝合金，单可冷变形，利用加工硬化提高强度。
②硬铝合金(LY)硬铝合金为Al—Cu—Mg系合金。
可进行时效强化，属于可热处理强化的铝合金，亦可进行形变强化。
飞机的起落架就是硬铝做的。
如图2所示。
图2 飞机主起落架③超硬铝合金(LC)Al—Zn—Mg—Cu 通过时效强化和形成的强化相,使铝合金达到最高的硬度和强度。
但耐蚀性较差。
LC4、LC9。
④锻铝合金(LD)Al–Mg–Si-Cu 具有良好的热塑性,通过固溶处理和人工时效来提高铝合金的力学性能。
LD5、LD6、LD10。
⑶铸造铝合金①Al—Si铸造铝合金，通常称为铝硅明。