变形铝合金金相图谱
赶紧收藏！铝及铝合金高清金相图谱
赶紧收藏！铝及铝合⾦⾼清⾦相图谱铝合⾦是⼯业中应⽤最⼴泛的⼀类有⾊⾦属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学⼯业中已⼤量应⽤。
⼯业经济的飞速发展，对铝合⾦焊接结构件的需求⽇益增多，使铝合⾦的焊接性研究也随之深⼊。
⽬前铝合⾦是应⽤最多的合⾦。
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LV（铝、⼯业⽤的）表⽰。
铝合⾦按加⼯⽅法可以分为形变铝合⾦和铸造铝合⾦两⼤类：形变铝合⾦能承受压⼒加⼯。
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、建筑⽤门窗等。
形变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。
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，其中铝硅合⾦⼜有过共晶硅铝合⾦，共晶硅铝合⾦，单共晶硅铝合⾦，铸造铝合⾦在铸态下使⽤。
铝合⾦形变铝合⾦⼀系: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。
我国的铝合⾦技术标准(gB/T3880-2006)中也明确规定1050含铝量达到99.5%.同样的道理1060系列铝板的含铝量必须达到99.6%以上。
⼆系:2000系列铝合⾦代表2024、2A16（LY16）、 2A02（LY6）。
铝合金金相组织图
铝合金金相组织图王元瑞 上海材料研究所检测中心（上海200437） 1材料：AC4CHV组织说明：α(Al)+(α+Si)共晶+极少量Mg2Si和S(Al2CuMg)+少量长条针状β(Al9Fe2Si2)相抛光态形貌500× β(Al9Fe2Si2)相(20%硫酸水溶液) 500× Mg2Si相(25%硝酸水溶液) 500×2 材料：LY-12CZ组织说明：α(Al)基体上有褐色的可溶的强化相S(Al2CuMg)和Al2Cu及不可溶的黑色的杂质相Al6(FeMnSi)，晶粒沿变形方向伸长抛光态形貌500× 腐蚀态(混合酸水溶液)形貌 500×3 材料：A390组织说明：α(Al)+(α+Si)共晶+块状相的初生Si+S(Al2CuMg)及少量针状(Al-Fe-Si)等杂质Fe相抛光态形貌500× S(Al2CuMg)相(25%硝酸水溶液) 500× Al-Fe-Si相(20%硫酸水溶液) 500×4 材料：T B -2 M组织说明：α(Al)+(α+Si)共晶+块状相的初生Si +鱼骨状 Mg 2Si 和蜂窝状S(Al 2CuMg)+少量细短针状Β(Al 9Fe 2Si 2)相抛光态形貌 500× Mg 2Si 相(25%硝酸水溶液) 500× S(Al 2CuMg)相(20%硫酸水溶液) 500×5 材料：ADC-12 组织说明：α(Al)+(α+Si)共晶+少量Al 2Cu+少量Mg 2Si+杂质AlFeMnSi 和细针状T(Al 2FeSi 2)相抛光态形貌 500× AlFeMnSi 相(混合酸) 500× Mg 2Si 相(20%硫酸水溶液) 500×6 材料：YL102 组织说明：α(Al)+(α+Si)共晶+少量块状初生Si+杂质针状β(Al 9Fe 2Si 2)相和粗针状Al 3Fe 相抛光态形貌 500× Al 3Fe 相(20%硫酸水溶液) 500× β(Al 9Fe 2Si 2)相(0.5%HF 水溶液) 500×。
7xxx铝合金的微观组织(金相分析)
a)未浸蚀 b)晶界浸蚀 c)晶粒浸蚀
2. 1 多相合金的浸蚀
多相合金的浸蚀，除了有 单相合金反应特征外，由 于组织中有明显的相组成 物，电位差距较大，发生 相之间的电化学腐蚀，其 中一相被溶去一薄层，而 相界被浸蚀较深呈现凹坑， 结果在相与相界间相与相 间出现凹坑，从而显示出 相或组织
不同放大倍数下的珠光体 a)高倍 b)中倍 c)低倍
合金成分设计
熔炼、铸造
均匀化处理
热加工（轧制、挤 压、锻造）
微观组织检测
固溶 + 时效
性能测试
机理研究
3. 7xxx铝合金的微观组织（金相分析） 3. 1 铸锭的金相分析
7136铝合金铸态金相组织照片 （1）晶界存在较多非平衡结晶相 （2）晶界较粗、弯曲（铸造缺陷多） （3）存在过饱和固溶体（冷却速度快） （4）存在成分偏析现象（晶粒内部有枝晶）
BSE分析：
再结晶晶粒 ：内部均匀 未再结晶晶粒：内部不均匀
EBSD分析（晶界图）：
EBSD 再结晶：晶粒内部无小角度晶界 未再结晶: 晶粒内部有小角度晶界
3. 5.1 轧制变形铝合金的微观组织（典型组织）
等轴晶粒沿轧制方
向被拉长为纤维组
织
未溶相沿轧制方向 呈链状排列
7B50铝合金轧制变形态金相组织图 a）80% b）90% c）95% d）图b局部放大
常用的金相பைடு நூலகம்示方法
1. 光学法
把金相试样放在反射光中，把 肉眼无法分辨的光学信息转化 为可变衬度的方法。如偏振状 态与位向差异，试样不经过其
他显示方法，只利用显微镜上
铝合金铸锭（未腐蚀） 组成相与基体对入射 光的反射能差异大 的特殊附件来实现的
2. 化学浸蚀法
2010秋-轻合金-4-铝合金相图及合金相
杂质铁和硅在Al-Cu-Mn系合金中有时还可能形成
(FeMn)Al6相。
2. 3 3×××系和 4×××系中的多元化合 物
3×××系合金的主要合金元素是锰，该系合金中的锰含量 在1.0%～1.6%，Fe、Si是主要杂质元素。
Fe、Si元素含量对合金相和显微组织有很大影响，必须严格
控制其含量。
可以认为3×××系合金是Al-Mn-Fe-Si基合金。
3×××系合金的铸态组织除基体 (Al) 外，在枝晶间存在 粗大富铁共晶化合物，化合物有两种类型: 正交Al6(FeMn) 和立方Al12(FeMn)3Si，其相对数量取决于合金成分以及冷 却速度。
半连续铸造的冷速有利于Al6(FeMn) 相的生成，在双辊铸造 较高的冷速下，Al12(FeMn)3Si 为主要共晶相。
合金中锰或铬加入量大于0.1%，且合金中硅含量等于或
大于镁含量时，还会出现(FeMn)3Si2Al15或(CrFe)4SiAl13
相。
6061和6063合金半连续铸造状态主要组成为 (Al)+Mg2Si二相共晶体，
6070合金则为(Al)+Mg2Si+W三相共晶体。
此外，由于这些合金中均含有锰，组织中将出现 (FeMn)3 Si12Al15相，6083合金中若以铬代锰则生成 (CrFe)4Si4Al13相。
由于工业合金中还含有铜、铁和锰等组元，硅将和锰形成 多元复杂化合物。
工业生产的Al-Mg-Si-Cu系合金中，当镁含量大于0.3%、
硅大于0.2%时合金组织中出现Mg2Si相；硅含量大于镁、 铜含量大于0.1%，或含有等量的镁和硅、铜含量大于 0.3%，即出现W(Cu2Mg8Si6Al5)相。
铝及铝合金的金相检验
– 五级针孔
• GB/T3246.2-2000《变形铝及铝合金制品低 倍组织检验方法》
– 缺陷分为22种 – 晶粒度检验 – 断口检验
变形铝合金的缺陷
• 疏松、非金属夹杂、氧化膜、化合物（一 次晶）、羽毛状晶、光亮晶粒、气孔、冷 隔、铸造裂纹、板材分层、缩尾、成层、 挤压裂纹、淬火裂纹、粗晶环、焊合不良 、锻造裂纹、压质效果评定：
– 提高合金的综合性能，硅得到细化，呈点球状。 – 标准：JB/T7946.1-1999《铸造铝硅合金变质》 – 钠变质分为6级、磷变质分为4级
• 热处理过烧组织评定
– 标准：JB/T7946.3-1999《铸造铝硅合金过烧》 – 分为5级
• 晶粒度评定
– 标准：JB/T7946.4-1999《铸造铝铜合金晶粒度》 – 晶粒度分为8级
– 铸造铝硅合金(ZL1XX)、铸造铝铜合金(ZL2XX) 、铸造 铝镁合金(ZL3XX) 、铸造铝锌合金(ZL4XX) 、压铸铝 合金
• 变形铝合金
– 热处理不可强化铝合金
• 纯铝L系列、防锈铝LF系列
– 热处理可强化铝合金
• 硬铝LY、锻铝LD、超硬铝LC等
铝合金分类状态图
铝合金的宏观检验
• 1、试样的制备
相 – Mg2Si、Al2Cu、Al2CuMg等
Al-Si二元合金状态图
铝铜合金
• ZL2xx系列
– 可通过热处理强化，具有高的强度和耐热性， – 铸造性比铝硅系差 – 强化相Al2Cu、
Al-Cu二元合金状态图
变形铝合金
变形强化铝合金
• 只能采用加工硬化的方法来提高强度
– 纯铝 – 防锈铝
材料人网-铝合金金相组织图
铝合金金相组织图1材料：AC4CHV组织说明：α(Al)+(α+Si)共晶+极少量Mg2Si和S(Al2CuMg)+少量长条针状β(Al9Fe2Si2)相抛光态形貌500× β(Al9Fe2Si2)相(20%硫酸水溶液) 500× Mg2Si相(25%硝酸水溶液) 500×2 材料：LY-12CZ组织说明：α(Al)基体上有褐色的可溶的强化相S(Al2CuMg)和Al2Cu及不可溶的黑色的杂质相Al6(FeMnSi)，晶粒沿变形方向伸长抛光态形貌500× 腐蚀态(混合酸水溶液)形貌 500×3 材料：A390组织说明：α(Al)+(α+Si)共晶+块状相的初生Si+S(Al2CuMg)及少量针状(Al-Fe-Si)等杂质Fe相抛光态形貌500× S(Al2CuMg)相(25%硝酸水溶液) 500× Al-Fe-Si相(20%硫酸水溶液) 500×4 材料：T B -2 M组织说明：α(Al)+(α+Si)共晶+块状相的初生Si +鱼骨状 Mg 2Si 和蜂窝状S(Al 2CuMg)+少量细短针状Β(Al 9Fe 2Si 2)相抛光态形貌 500× Mg 2Si 相(25%硝酸水溶液) 500× S(Al 2CuMg)相(20%硫酸水溶液) 500×5 材料：ADC-12 组织说明：α(Al)+(α+Si)共晶+少量Al 2Cu+少量Mg 2Si+杂质AlFeMnSi 和细针状T(Al 2FeSi 2)相抛光态形貌 500× AlFeMnSi 相(混合酸) 500× Mg 2Si 相(20%硫酸水溶液) 500×6 材料：YL102 组织说明：α(Al)+(α+Si)共晶+少量块状初生Si+杂质针状β(Al 9Fe 2Si 2)相和粗针状Al 3Fe 相抛光态形貌 500× Al 3Fe 相(20%硫酸水溶液) 500× β(Al 9Fe 2Si 2)相(0.5%HF 水溶液) 500×。
常用金属材料的彩色金相图谱
态 Cu6Sn5
SnSb
α相锡基固溶体
（兰棕色杆状）+（兰棕色方块）+（兰绿色基体）
态 Cu6Sn5
SnSb
α相锡基固溶体
铅基轴承合金
共晶（ 基体）+（橙色方块和橙色针状）
Pb+ SnSb
SnSb Cu2Sb
硬质合金（YT类）
YT30 WC（粉红色）
TiC(绿色） Co(黄绿）
YT14 WC（天兰色）
TiC(黄色） Co(淡红色）
硬质合金（YG类）
YG6 WC（天兰色）
Co(淡红）
铝合金（变质）
铝合金（变质）
ZL102未变质
ZL102变质
铝合金（过变质）
断口1
断口2
台状断口
断口3
断口4
断口5
铸铁（可锻铸铁）
P基体+G团
F基体+G团
铸铁（白口铸铁）
共晶：Ld’
亚共晶：P+Ld’ Fe3CII
过共晶: Fe3CI+ Ld’
碳钢的平衡组织（工业纯铁）
工业纯铁：F
碳钢的平衡组织（亚共析钢）
20钢
45钢
（F+P）
65钢
碳钢的平衡组织（共析钢）
T8钢（P）
碳钢的平衡组织（过共析钢）
T12钢（P+Fe3C)
结构钢的组织（F）
铁素体
结构钢的组织（P）
粗片状珠光体
粒状珠光体
结构钢的组织（S）
素氏体
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
结构钢的组织（低碳M）
板条（低碳）M
结构钢的组织（高碳M）
M精细结构
针状（高碳）M
你们要的铝及铝合金的高清金相图谱，拿走
你们要的铝及铝合金的高清金相图谱，拿走法律顾问：赵建英律师铝及铝合金金相赏析试剂Keller's Reagent:95 mL 蒸馏水、2.5 mL HNO3、1.5 mL HCl、1.0 mL HFWeck's Reagent:100mL 蒸馏水、4g KMnO4、1g NaOH材料高纯铝工艺-浸蚀剂Barker’s reagent放大倍数50X观察方式正交偏光+灵敏色片材料1100 Al工艺连铸浸蚀剂Weck’s reagent 标尺200 μm观察方式正交偏光+灵敏色片材料1100工艺连铸浸蚀剂Barker’s reagent观察方式正交偏光+灵敏色片材料1100工艺锻造浸蚀剂Barker’s reagent 放大倍数50X观察方式正交偏光+灵敏色片材料1350 Al工艺锻造，（挤压）浸蚀剂Barker’s reagent观察方式正交偏光+灵敏色片材料Al-4%Cu固溶退火+时效工艺（552℃,1h+水淬，371℃,1h+空冷）浸蚀剂aqueous 0.5% HF标尺10 μm材料Al-4.5%Cu工艺铸造浸蚀剂Weck’s reagent 标尺50 μm观察方式正交偏光+灵敏色片材料Al-5.5%Cu工艺锻造，T3浸蚀剂Barker’s reagent 放大倍数50X观察方式正交偏光+灵敏色片材料Al-4.6%Cu-0.7%Si-0.3Fe-0.7%Mg-0.7%Mn 工艺挤压浸蚀剂Keller’s reagent标尺100 μm材料Al-4.6%Cu-0.7%Si-0.3Fe-0.7%Mg-0.7%Mn 工艺挤压浸蚀剂aqueous 0.5% HF标尺10 μm备注CuAl2、(FeMn)Al6、Mg2Si材料Al-4.4%Cu-1.5%Mg-0.6%Mn 工艺铸造浸蚀剂aqueous 0.5% HF标尺100 μm备注粗大初生化合物材料Al-4.4%Cu-1.5%Mg-0.6%Mn 工艺铸造浸蚀剂aqueous 0.5% HF标尺20 μm备注-材料Al-4.4%Cu-1.5%Mg-0.6%Mn 工艺锻造，2024-F浸蚀剂Keller’s reagent标尺20 μm备注横截面材料Al-4.4%Cu-1.5%Mg-0.6%Mn 工艺锻造，2024-F浸蚀剂Barker’s reagent标尺200 μm备注横截面材料Al-1.2%Mn-0.15%Cu 牌号3003工艺铸造浸蚀剂Weck’s reagent标尺200 μm观察方式正交偏光+灵敏色片材料Al-1.25%Mn-1.05%Mg 牌号3004工艺连铸浸蚀剂Weck’s reagent标尺50 μm观察方式正交偏光+灵敏色片材料Al-1.25%Mn-1.05%Mg牌号3004工艺连铸浸蚀剂Keller’s reagent 标尺20 μm材料Al-0.55%Mn-0.5%Mg 牌号3105工艺连铸浸蚀剂Weck’s reagent标尺50 μm材料Al-0.55%Mn-0.5%Mg 牌号3105工艺连铸浸蚀剂Keller’s reagent 标尺20 μm材料Al-12%Si-0.3%Mg牌号4147工艺铸造浸蚀剂Keller’s reagent 标尺50 μm材料Al-3.2%Mg-0.4%Mn+Cr 牌号5754工艺铸造，5754-F浸蚀剂Barker’s reagent标尺100 μm材料Al-0.5%Mg-0.8%Si 牌号6005工艺铸造浸蚀剂Barker’s reagent 放大倍数50X观察方式正交偏光+灵敏色片材料Al-0.5%Mg-0.8%Si牌号6005工艺铸造，6005-T5浸蚀剂Keller’s reagent标尺10 μm材料Al-1.0%Mg-0.6%Si-0.2%Cr-0.27%Cu 牌号6061工艺挤压，6061-F浸蚀剂Barker’s reagent标尺100 μm材料Al-0.7%Mg-0.4%Si牌号6063工艺铸造，6063-T5浸蚀剂aqueous 0.5% HF标尺10 μm材料Al-1.5%Mg-5.5%Zn-0.12%Zr 牌号7021工艺铸造，7021-O，（板材）浸蚀剂aqueous 0.5% HF标尺20 μm材料Al-2.3%Cu-2.3%Mg-6.2%Zn-0.12%Zr牌号7050铸造，退火工艺（426℃,3h，缓冷至232℃，保温6h，空冷）浸蚀剂Keller’s reagent标尺20 μm备注16 HRB材料Al-2.3%Cu-2.3%Mg-6.2%Zn-0.12%Zr牌号7050工艺铸造，7050-T74浸蚀剂Keller’s reagent标尺20 μm备注88 HRB材料Al-1.6%Cu-2.5%Mg-5.6%Zn-0.23%Cr 牌号7075工艺铸造，7075-T74浸蚀剂Barker’s reagent标尺50 μm备注正交偏光+灵敏色片材料Al-7%Si-0.3%Mg-<0.2%Fe 牌号A356工艺铸造浸蚀剂Barker’s reagent放大倍数50 X备注正交偏光+灵敏色片材料Al-7%Si-0.3%Mg-<0.2%Fe 牌号A356工艺铸造浸蚀剂Barker’s reagent放大倍数50 X备注正交偏光+灵敏色片材料Al-7%Si-0.3%Mg-<0.2%Fe 牌号A356工艺铸造浸蚀剂Keller’s reagent放大倍数50 X备注正交偏光+灵敏色片材料Al-7%Si-0.3%Mg-<0.2%Fe牌号A356工艺铸造浸蚀剂Weck’s reagent放大倍数200 X备注偏振光+灵敏色片材料Al-7%Si-0.3%Mg-<0.2%Fe牌号A356触变铸造工艺（Thixocast and Thixoformed）浸蚀剂Weck’s reagent放大倍数200 X备注偏振光+灵敏色片牌号A357工艺半固态触变压铸成形浸蚀剂Weck’s reagent放大倍数200 X备注明场材料Al-11.6%Si-0.6%Fe 工艺铸造浸蚀剂Weck’s reagent放大倍数100 X备注正交偏光材料Al-7.15%Si 工艺铸造浸蚀剂0.5% HF溶液标尺50 μm材料Al-7.12%Si工艺铸造浸蚀剂Weck’s reagent标尺50 μm观察方式偏振光+灵敏色片材料Al-11.8%Si工艺铸造浸蚀剂aqueous 0.5% HF标尺50 μm备注alpha dendrites and an alpha-Si eutectic材料Al-11.7%Si工艺铸造浸蚀剂Weck’s reagent标尺200 μm观察方式偏振光+灵敏色片材料Al-19.85%Si工艺铸造浸蚀剂aqueous 0.5% HF放大倍数500X备注初生过共晶Si材料Al-19.85%Si工艺铸造浸蚀剂Weck’s reagent放大倍数200X备注初生过共晶Si材料Al-4.6%Cu-0.3%Mg-0.3%Mn 牌号201工艺铸造浸蚀剂Weck’s reagent标尺100 μm观察方式正交偏振光材料Al-4.4%Cu-0.3%Mg-0.3%Mn牌号206工艺铸造浸蚀剂Weck’s reagent标尺50 μm观察方式正交偏光+灵敏色片材料Al-6.0%Si-3.5%Cu 牌号319工艺铸造浸蚀剂Weck’s reagent 标尺100 μm观察方式正交偏光材料Al-6.0%Si-3.5%Cu 牌号319工艺铸造浸蚀剂Weck’s reagent 标尺100 μm观察方式正交偏光材料Al-6.0%Si-3.5%Cu 牌号319工艺铸造浸蚀剂Keller’s reagent 标尺50 μm观察方式-材料Al-7.3%Si-0.4%Mg工艺铸造浸蚀剂Weck’s reagent放大倍数100X观察方式正交偏光+灵敏色片材料Al-7%Si-0.3%Mg-<0.2%Fe 牌号A356工艺铸造浸蚀剂Weck’s reagent放大倍数200X观察方式正交偏光+灵敏色片材料Al-7%Si-0.5%Mg牌号A357工艺铸造，357-T6浸蚀剂aqueous 0.5% HF 标尺20 μm材料Al-5%Si-1.2%Cu-1.0%Mg 工艺铸造浸蚀剂Weck’s reagent标尺50 μm材料Al-33%Cu工艺铸造浸蚀剂1g钼酸铵，6g氯化铵，200mL水放大倍数1000X备注AlCu2图片作者与版权：George F. Vander Voort。
变形铝合金金相图谱
总论属于防锈铝的有铝－镁及铝－锰系合金。
属于硬铝的有铝－铜－镁及铝－铜－锰系合金。
铝－锌－镁－铜系为超硬铝。
铝－镁－硅－铜及铝－铜－镁－铁－镍系合金为锻铝。
铝－铜－镁－铁－镍及铝－铜－锰系合金与铝－铜－镁系中的L Y6、LY2合金有较好的耐热性，所以也称为耐热铝合金。
在常用的合金元素中，铝和锌、镁、铜、锂、锰、镍、铁在靠铝一边形成共晶反应，和铬、钛形成包晶反应，在铝－铅系中出现偏晶反应。
它们在铝中的固溶度以锌、镁、铜、锂最大；锰、硅、镍、钛、铬、铁次之；以铅最小。
合金中的铜、锂、硅等元素以及合金中的化合物Mg2Si、MgZn2、S(CuMgAl2)相等，由于随温度高低有较大的固溶度变化，经淬火及时效后使合金显著强化。
热处理强化的变形铝合金中，以Al-Cu-Mg、Al-Mg-Si、Al-Mg-Zn系为基的合金用途最广。
第一章工业纯铝纯铝具有比重小，导电性好、导热性高、熔解潜热大、光反射系数大、热中子吸收截面较小及外表色泽美观等特性。
铝在空气中表面能生成致密而坚固的氧化膜，具有较好的抗蚀性。
第二章铝－镁系合金较高的抗蚀性、良好的焊接性及较好的塑性。
表1铝－镁系合金的化学成分表2 镁含量对铝－镁合金力学性能的影响当镁含量超过5％时，抗应力腐蚀性能变坏；镁含量超过7％时，合金塑性降低，焊接性能变坏。
锰有利于合金的抗蚀性，提高合金的强度。
加入少量钛和钒能细化晶粒。
在LF3合金中加入硅改善了合金的焊接性能。
热处理特性在不同温度下，镁在铝中虽有较大的固溶度变化，但实际上合金没有明显的时效强化作用，这是由于在淬火、时效时形成的新相β和基体不发生共格强化。
一般为退火或冷作硬化状态。
铝－镁合金退火时组织和性能发生变化。
当温度升高到某一较高温度后，即使退火温度继续升高，组织和性能仍较稳定。
合金的再结晶温度与镁含量有密切关系。
镁含量由2％增高到5％时，再结晶温度随镁含量的增加而下降；镁含量由5％增高到9％时，再结晶温度随镁含量的增加反而上升。
铝合金相图精选ppt
• ZAlSi5Cu2 未变质处理 白色a固溶体 片条状共晶硅 少量块状初晶硅 黑色骨骼状Mg2Si
亮灰色Al2Cu
浅灰色骨骼状 Al8Mg3SiFeSi6
整理 Yinbang Clad Material Co,. Ltd.
24
YINBANG CLAD
ZL103铝硅铜合金
• ZAlSi5Cu2 变质处理 白色a固溶体 状共晶硅 少量块状初晶硅 黑色骨骼状
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YINBANG CLAD
Al－Cu相图
•共 晶 相 图
整理 Yinbang Clad Material Co,. Ltd.
12
YINBANG CLAD
具有化合物的组合相图
整理 Yinbang Clad Material Co,. Ltd.
13
YINBANG CLAD
三元相图恒温截面
整理 Yinbang Clad Material Co,. Ltd.
19
YINBANG CLAD
ZL101铝硅镁合金
• ZAlSi7Mg 变质处理
白色枝晶状a固溶体 细小颗粒状或条状 共晶硅
黑色骨骼状Mg2Si
整理 Yinbang Clad Material Co,. Ltd.
20
YINBANG CLAD
ZL101铝硅镁合金
• ZAlSi7Mg 变质处理
白色枝晶状a固溶体 细小颗粒状或条状 共晶硅 黑色骨骼状Mg2Si 浅灰色骨骼状 Al8Mg3SiFeSi6
Mg2Si
亮灰色Al2Cu
浅灰色骨骼状 Al8Mg3SiFeSi6
整理 Yinbang Clad Material Co,. Ltd.
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变形铝合金
（2）硬铝
由表2可知，硬铝基本上是Al-Cu-Mg系合金，还含有少量的锰。加入铜和镁，除固溶强化作用外，还形成CuAl2(θ相)，Al2CuMg(S相)等强化相。锰的加入主要是为了改善合金的抗蚀性，也有一定的固溶强化作用，但锰的析出倾向小，故不参与时效过程。各种硬铝都可以进行时效强化，合金中的铜、镁含量越高，时效强化效果越显著，强度就越高，但塑性和抗蚀性则下降。根据合金的合金化程度、机械性能和工艺性能，硬铝可分为铆接硬铝（LY1，LY10）、中强硬铝（LY11），高强硬铝（LY12，LY6）和耐热硬铝（LY2）等。
（1）防锈铝
由表2可看出，在防锈铝中的主要合金元素是锰和镁，属Al-Mn和Al-Mg系合金。这类铝合金属不能时效强化的铝合金，锻造退火后是单相固溶体，故抗腐蚀性能高，塑性好。锰在铝中能通过固溶强化提高铝合金的强度，但其主要的作用是能提高铝合金的抗蚀能力，Al-Mn系合金中的第二相MnAl6与铝的化学性质接近，故含锰合金抗蚀性好。镁对铝合金的抗蚀性损伤较小，而且有较好的固溶强化效果。
变形铝合金在合金牌号后常附有加工和热处理状态代号，其规定见表3
表3变形铝合金的产品状态及代号
名称代号名称代号
退火
固溶处理（淬火）
固溶处理+自然时效
固溶处理+人工时效
冷作硬化M
C
CZCSY半冷作来自化热加工（热轧、热挤）
优质表面
退火优质表面
不包铝Y2
R
O
MO
B
图3铝合金相图的一般类型
2．各类变形铝合金的特点及其合金元素的作用
铝和铝合金牌号与金相图谱速用速查及金相检验技术创新应用指导手册
第五篇 铝与铝合金金相试验技术
第一章 金相显微的光学原理
第二章 金相试样的截取与镶嵌
第三章 金相试样的磨光与抛光
第四章 金相试样显微组织的显示
第五章 金相显微摄影及暗室技术
第六章 铝与铝合金的组织分析
第七章 铝与铝合金金相定量分析
第八章 显微硬度在金相研究中的应用
第六篇 铸造铝合金金相图谱
公司经营的图书科目品种齐全，涉及学科面广，涵盖文学、文化、教育、体育、科技、历史、艺术、哲学、语言、政治、经济、学术专着、工具书及其它社科综合类图书等。经营风格全方位，适合各文化层次读者学习和阅读需要。
图书内容：铝和铝合金牌号与金相图谱速用速查及金相检验技术创新应用指导手册
铝和铝合金牌号与金相图谱速用速查及金相检验技术创新应用指导手册
第一章 铸造铝合金概述
第二章 铝一硅系为基的铸造
第三章 铝一铜系为基的铸造
第四章 铝一镁系为基的铸造
第五章 铝一锌系为基的铸造
第六章 铸造铝合金标准金相图片
第七篇 变形铝合金金相图谱
第一章 变形铝合金概述
第二章 工业纯铝
第三章 铝一镁系为基的变形合金
第四章 铝一锰系为基的变形合金
第五章 铝一铜一镁系为基的合金
铝和铝合金牌号与金相图谱速用速查及金相检验技术创新应用指导手册
图书作者：编委会
出 版 社：中国知识出版社2005年10月出版
图书数：全四册＋1CD 16开精装
图书定价：998元
优 惠 价：450元
铝和铝合金牌号与金相图谱速用速查及金相检验技术创新应用指导手册坚决抵制各类盗版、劣质图书及附件，严格控制图书进货渠道，遵守国家新闻出版、发行的相关规定，直接从经过国家出版发行行政部门审核批准的出版社进货，与国图、中华书局、三联书店、商务印书馆、人民文学、上海古籍、上海世纪出版集团、中国社科、社科文献、电子工业、机械工业、化学工业、科学、法律、上海外教、北大、清华、人大、复旦、武大、南大、广西师大、北京出版集团、浙江少儿、江苏少儿、21世纪、作家、春风文艺、长江文艺、接力、漓江等全国知名的300余家出版社建立了良好的合作关系，所采购的图书均经所在地图书市场审读办公室审读合格后，方上市发行，100%正版、优质，订购速度快，数据提供及时，加工全方位，能全面符合客户的需求。
铝合金金相
铝合金金相
一、纯铝的金相
多细杆、长条、针状组织
砂模浇铸，未经变质处理，本试样中硅和铁道含量接近于三相共晶成分，因此Ⅱ-13可发现α固溶体初晶极少，而组织几乎全部为α与Si二相共晶体以及α、Si与T2(Al9Fe2Si2)三相共晶体，但图中二相共晶区域与三相共晶区域不易划分。由于成分的局部偏析关系，试样中并有少量呈多面体状的初晶Si发现。又因合金是用砂模浇铸，冷却较慢，且未经变质处理，故全部组织甚为粗大。
2.4 ----Si-21.22%，Fe-0.19%，铁模浇铸，未经变质处理
Ⅱ-16可发现，白色枝晶为初晶α；灰色粗大且多面体状者为初晶Si；其余为α与Si二相共晶体。由于合为中间合金用。硬度HB66.
2.5----Si-21.5%，砂模浇铸，未经变质处理
3.1 AJ16----Si- 4.98%, Cu-2.58%, Fe-0.27%, Zn-0.02%,铁模浇铸
图Ⅱ-30可发现基体为α固溶体，晶界处有α与Si二相共晶体，以及α、Si、与Al2Cu三相共晶体。图Ⅱ-30是放大后的情况，箭头1所指处为α与Si二相共晶体。此共晶体中硅的颗粒在中心者甚细，边缘者略粗大，其原因系由于中心部分的共晶体较早生成，此时合金有较大的过冷度，故晶粒甚细；但当共晶体析出时，合金放出一部分凝固热，因而温度又略回升，致后来生成的共晶体较为粗大。箭头2所指处为α、Si与Al2Cu三相共晶体；箭头3所指之灰色颗粒为T2（Al9Fe2Si2）。按照Al-Cu-Si平衡图（图Ⅱ-12），2.58%的含铜量在三相共晶温度时应可完全熔入α固溶体内而不致有α、Si和Al2Cu三相共晶体出现，但由于在一般浇铸的冷速情况下，合金处于不平衡状态，故仍有一部分三相共晶体生成。Al2Cu原呈亮白色，但受硝酸铁溶液侵蚀后成为暗棕色。三相共晶体中的Si因放大倍数不够高而仍不能分辨。
美国变形铝合金牌号及状态标记法
美国变形铝合金牌号及状态标记法美国变形铝合金牌号有几种表示方法，其中主要有美国铝业协会AA(Aluminium Association)和美国材料试验学会ASTM(American of Testing Meterials)牌号，特别是AA牌号用的更为普遍，其标记发见下表：AA牌号合金系 AA牌号合金系1××× 纯铝（=99.00%） 5××× Al—Mg系合金2××× Al—Cu系合金 6××× Al—Mg—Si系合金3××× Al—Mn系合金 7××× Al—Zn系合金4××× Al—Si系合金 8××× 其他合金系例如，Al—Cu系合金2024，相当我国的LY12；Al—Zn系合金7075，相当我国的LC4。
在合金牌号后面还附有材料加工和热处理状态代号，如 6061—T 62 ；5083—H 343等，其表示方法如下：F—原加工状态。
指变形合金而言，是对机械性能不作严格要求的最初加工状态，如热轧、挤压状态O—退火再结晶状态，变形合金的最软状态。
W—固溶处理后在自然时效状态中，制品的性能随时效时间而变化，因此是不稳定的。
H—冷作硬化状态。
T—固溶处理后时效。
在T字后面的第一位数字表示热处理基本类型（从1~10），其后各位数字表示在热处理细节方面有所变化。
T1—从成型温度冷却并自然时效至大体稳定状态。
T2—退火状态（只用于铸件）。
T3—固溶处理后自然时效。
T31—固溶处理冷作（1%）后自然时效。
T36—固溶处理冷作（6%）后自然时效。
T37—固溶处理冷作（7%）后自然时效，用于2219合金。
T4—固溶处理后自然时效。
T41—固溶处理后沸水淬火。
T411—固溶处理后空冷至室温，硬度在O及T6之间，残余应力低。
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总论属于防锈铝的有铝－镁及铝－锰系合金。
属于硬铝的有铝－铜－镁及铝－铜－锰系合金。
铝－锌－镁－铜系为超硬铝。
铝－镁－硅－铜及铝－铜－镁－铁－镍系合金为锻铝。
铝－铜－镁－铁－镍及铝－铜－锰系合金与铝－铜－镁系中的L Y6、LY2合金有较好的耐热性，所以也称为耐热铝合金。
在常用的合金元素中，铝和锌、镁、铜、锂、锰、镍、铁在靠铝一边形成共晶反应，和铬、钛形成包晶反应，在铝－铅系中出现偏晶反应。
它们在铝中的固溶度以锌、镁、铜、锂最大；锰、硅、镍、钛、铬、铁次之；以铅最小。
合金中的铜、锂、硅等元素以及合金中的化合物Mg2Si、MgZn2、S(CuMgAl2)相等，由于随温度高低有较大的固溶度变化，经淬火及时效后使合金显著强化。
热处理强化的变形铝合金中，以Al-Cu-Mg、Al-Mg-Si、Al-Mg-Zn系为基的合金用途最广。
第一章工业纯铝纯铝具有比重小，导电性好、导热性高、熔解潜热大、光反射系数大、热中子吸收截面较小及外表色泽美观等特性。
铝在空气中表面能生成致密而坚固的氧化膜，具有较好的抗蚀性。
第二章铝－镁系合金较高的抗蚀性、良好的焊接性及较好的塑性。
表1铝－镁系合金的化学成分表2 镁含量对铝－镁合金力学性能的影响当镁含量超过5％时，抗应力腐蚀性能变坏；镁含量超过7％时，合金塑性降低，焊接性能变坏。
锰有利于合金的抗蚀性，提高合金的强度。
加入少量钛和钒能细化晶粒。
在LF3合金中加入硅改善了合金的焊接性能。
热处理特性在不同温度下，镁在铝中虽有较大的固溶度变化，但实际上合金没有明显的时效强化作用，这是由于在淬火、时效时形成的新相β和基体不发生共格强化。
一般为退火或冷作硬化状态。
铝－镁合金退火时组织和性能发生变化。
当温度升高到某一较高温度后，即使退火温度继续升高，组织和性能仍较稳定。
合金的再结晶温度与镁含量有密切关系。
镁含量由2％增高到5％时，再结晶温度随镁含量的增加而下降；镁含量由5％增高到9％时，再结晶温度随镁含量的增加反而上升。
表3 工业铝－镁系合金部分产品的再结晶温度经冷轧的高镁合金板材，在室温下长期存放时，其力学性能有所变化。
随着存放时间的增长，强度下降，延伸率显著提高。
这种软化现象并随变形程度及镁含量的增加而表现得更加明显。
为了防止合金冷加工后长期放置所产生的软化现象，在冷变形后，产品进行低温退火（150℃加热3h）处理。
即稳定化处理。
第三章铝－锰系合金常用牌号：LF21合金。
较高的塑性、良好的抗蚀性及焊接性。
可加工成板材、棒材及管材等半制品。
表1 LF21合金的化学成分Mn：随含量的增加，合金强度随之提高。
在1.0-1.6％范围内，合金有较高的强度，良好的塑性和工艺性能。
如继续提高Mn含量，合金强度虽有增加，但由于形成大量的脆性化合物MnAl6，合金在变形时容易开裂。
改善抗蚀性。
杂质铁能降低锰在铝中的溶解度。
例如，加入0.03％Fe可使锰在500℃时的溶解度降至0.15％。
铁可溶入MnAl6中形成(FeMn)Al6。
难溶相，质硬而脆，显微硬度为704公斤/毫米2。
实践证明：合金中加入一定量的铁能使板材在退火时得到较细的晶粒。
在生产中把铁控制在0.4－0.7％范围内。
但铁和锰之和不应大于1.85％，否则形成大量的(FeMn)Al6粗大片状偏析聚集物，会显著地降低合金的力学性能和工艺性能。
杂质硅能增大合金的热裂倾向，降低铸造性能，硅含量应严加限制。
热处理特性LF21合金退火时，极易产生粗大晶粒，致使合金半制品在深冲或弯曲时表面粗糙或出现裂纹。
试验证明：合金出现粗大晶粒的主要原因是在半连续铸造铸锭的晶粒和枝晶内存在有严重的锰偏析。
因锰能显著提高合金的再结晶温度，锰的晶内偏析又使合金的再结晶温度区间加宽，致使合金在退火时容易产生大晶粒。
为保证LF21合金板材获得细晶粒，应采取以下措施。
1．铸锭均匀化600-620℃2．高温压延将铸锭热压温度由390-440℃提高到480－520℃，板材在退火时也能得到较细的晶粒。
这是由于合金在高温压延时加速过饱和固溶体分解的结果。
3．适当控制铁的含量在合金中加入少量钛的条件下，加入0.4％以上的铁可明显细化板材的晶粒。
4．快速加热快速加热能得到细晶粒，这是由于快速加热能缩小再结晶区间，在高锰和低锰处同时形核，因而产生细晶粒。
第四章铝－铜－镁系合金低强度硬铝如L Y1、LY10等合金中强度硬铝如L Y11等合金高强度硬铝如L Y12等合金具有耐热性的硬铝如LY2等合金为提高抗蚀性能，在硬铝板材的表面上，包有一层工业纯铝。
表1化学成分表LY1、LY10主要强化相：含镁量较低，铜和铝形成化合物CuAl2。
LY11主要强化相：CuAl2、少量S(CuMgAl2)相LY12强化相：S(CuMgAl2),强化效果比CuAl2更高。
同时还使合金具有一定的耐热性。
合金中加入0.3-1.0％Mn，可以减少铁的有害影响，提高合金的耐蚀性；锰还能细化合金晶粒，加速时效作用，延缓压挤和固溶处理时的再结晶过程。
Mn含量超过1％时，能出现粗大的脆性化合物(FeMn)Al6的聚集物，使合金的工艺性能变坏。
LY2主要强化相：S相当Cu：Mg等于或小于2.6时，形成S相；当大于2.6时，则形成S和CuAl2相或CuAl2相。
第五章铝－镁－硅－铜系合金常用合金：LD2、LD5、LD6、LD10该系合金是在铝－镁－硅系的基础上发展起来的。
该系合金中，最早出现的是51S(镁0.6％，硅0.9％)。
Mg2Si是主要强化相。
该合金在淬火后，不立即时效，停留一段时间，会降低人工时效效果。
为补偿这种损失，加入0.2－0.6％铜和0.15－0.35％锰（或铬）就成为LD2，加入1.8-2.6％铜，0.4-0.8锰即是LD5。
为消除LD5合金铸锭的柱状晶，防止制品形成粗晶的倾向，给合金中加入0.02－0.1％钛和0.01－0.2％铬。
这个合金即为LD6.LD10合金的铜含量更高，和硬铝相当，为3.9-4.8％，所以也叫高强度硬铝合金。
合金中含铁0.2－0.4％，能防止淬火加热时再结晶晶粒的长大，增加强化效果。
但含铁量超过0.8％时，因出现粗大的(FeMn)Al6相，降低合金塑性。
表1合金化学成分表表2 合金的相组成当镁与硅的比例为1.73时，形成Mg2Si。
当比值小于1.08时，便可能形成W相，剩余的铜形成CuAl2。
Mg2Si属于典型化学化合物，化合比为1.73。
CuAl2、S(CuMgAl2)、W(Cu4Mg5Si4Al x)等相属于金属化合物。
W相中的Cu：Mg：Si为4：5：4，含Al约30-40％。
W相与S、CuAl2、Mg2Si等相不同，在淬火加热时，只部分固溶，参与强化。
热处理特性共同强化相：Mg2Si。
这类合金淬火后，在室温的停留时间，会降低随后的人工时效效果。
LD2合金表现明显，停留时间超过30min，强化效果明显下降，超过6小时，则强度达不到技术条件的要求。
LD10合金淬火后，应在3h以内或48h以后进行人工时效，才能达到最好的力学性能。
LD2:520±10℃，150-160℃，保温6-15h。
LD2退火温度380-420℃。
LD5主要强化相：Mg2Si，CuAl2，W相等。
515-525℃，155-170℃，保温4-15h。
LD5合金的退火温度：350-400℃。
LD10合金强化相：CuAl2、Mg2Si、少量S相。
过烧敏感性大，淬火加热温度不得高于505℃。
人工时效与退火制度同LD5合金。
在生产中通常采用热水作冷却介质，以减轻残余应力。
表3铝-镁－硅－铜系合金得再结晶参数第六章铝－锌－镁－铜系合金目前室温强度最高的一类铝合金，超硬铝。
常用牌号：LC3、LC4、LC5、LC6。
板、棒、线、管材，为提高合金的抗蚀性，其板材表面包有含1％Zn的包铝层。
表1 超硬铝化学成分表强化元素：锌、镁元素。
增加锌、镁元素使强度提高，延伸率降低，抗应力腐蚀性能变坏。
铜：提高合金的力学性能和改善抗蚀性。
含量小于3％，否则合金抗蚀性变坏。
锰、铬：增加合金在淬火状态下的强度和人工时效效果，改善抗应力腐蚀性能。
铁、硅：有害杂质。
硅与镁生成Mg2Si，减少合金中主要强化相MgZn2和T(Mg3Zn3Al2)。
铁与锰形成难溶的复杂化合物，降低了压挤制品的力学性能。
热处理特性LC3、LC4：淬火温度420-480℃，淬火速度要快。
高于480℃，该系合金的抗蚀性下降。
120-140℃时效。
抗拉强度与时效温度的关系曲线有两个高峰：20-80℃时效，第一个高峰，合金塑性较好，抗应力腐蚀性能较差；120-140℃，第二个高峰，延伸率较差，抗应力腐蚀性能好。
阶段人工时效：不但能显著提高抗应力腐蚀性能，还能缩短时效时间。
LC4合金退火，在空气中冷却有淬火效应。
工艺：350-420℃，以冷却速度小于30℃/h冷至150℃出炉空冷。
退火：LC4合金2.0mm冷压延板材（变形率为60％，空气炉中加热，保温1.5h，室温下冷却）的再结晶温度为300℃，再结晶终了温度为370℃。
压挤制品的再结晶温度较高，如壁厚2.0mm的型材，变形率97.8％，在同样的退火条件下，其开始再结晶温度为400℃，再结晶终了温度为460℃。
锰、铬、锆等少量元素，对合金的再结晶过程有很多的影响。
锆的影响最大。
如含2％Mg及5％Zn的合金板材，开始再结晶温度为295℃，终了再结晶温度为320℃，加入0.05％Zr后，终了再结晶温度为485％。
因此这种合金在正常的淬火和退火状态下，其组织为在变形纤维组织的基体中出现少量再结晶晶粒。
这种组织具有更高的抗应力腐蚀性能。
第七章铝－铜－镁－铁－镍系合金属于耐热铝合金。
常用牌号：LD7、LD8、LD9。
LD7耐热性最好。
LD7主要强化相：S(CuMgAl2)LD8、LD9主要强化相：S(CuMgAl2)、Mg2Si相主要耐热相：S(CuMgAl2)、FeNiAl9热处理特性LD7 525－540℃，165-180℃，保温10-16hLD8 525－540℃，185-195℃，保温8-12hLD9 510－520℃，150-180℃，保温6-16h对于大型的制件可采用阶段淬火方法，以减小淬火时产生的内应力，避免制件裂纹和翘曲。
由于这种合金限制锰的含量，合金的再结晶倾向比较大。
所以合金在热加工后，易得到完全的再结晶组织。
这个合金在经热加工后，再经淬火热处理，合金不但充分再结晶，而且晶粒均已长大。
淬火后，模锻件在各个截面上均呈比较粗大的、近似等轴的再结晶晶粒，这使合金制品的力学性能无明显的各向异性。
而且晶粒较粗大，对合金的耐热性还更为有力。
LD7合金k9模锻件三个方向上的力学性能第八章铝－铜－锰系合金耐热变形铝合金。
常用牌号：L Y16、LY17。
压挤和模锻半制品，用来制造200-300℃工作的零件。