05-铸造铝合金力学性能

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铝合金系列简介

铝合金系列简介铝合金概述：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。

随着近年来科学技术以及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。

铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展，同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域，因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。

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，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。

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。

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。

铝合金按加工方法可以分为形变铝合金和铸造铝合金。

形变铝合金又分为不可形变铝合金、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。

铝合金的牌号性能

铝合金的牌号性能铝合金的牌号、性能及用途1、变形铝合金（1）变形铝及铝合金牌号表示方法根据国家标准gb/t16474-1996规定，变形铝及铝合金可直接引用国际四位数字体系牌号。

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命名。

两种编号方法如表8-1所示。

表8-1 GB/t16474-1996变形铝及铝合金编号方法位数第一位第二位最后两位为阿拉伯数字，表示铝及铝合金的组别。

1表示铝含量不小于99.00%纯铝；2~9表示铝合金，组别按下列主要合金元素划分：2―cu；3―mn；4―si；5―mg；6―mg+si；7―zn；8―其他元素；9―备用组为阿拉伯数字，表示合金元素为阿拉伯数字，表示为英文大写字母，表示原为英文大写字母，表示原或杂质极限含量控制情况。

0改型情况。

0表示为原始纯铝的改型情况。

a表始合金的改型情况。

a表表示其杂质极限含量无特殊始合金；2~9表示为改示为原始纯铝；b~y（c、i、示为原始合金；b~y（c、i、控制；2~9表示对一项或一项型合金l、n、o、p、q、z除外）l、n、o、p、q、z除外）以上的单个杂质或合金元素表示为原始纯铝的改型，表示为原始合金的改型，极限含量有特殊控制其元素含量略有变化其化学成分略有变化为阿拉伯数字，表示最低铝百为阿拉伯数字，无特为阿拉伯数字，表示最低为阿拉伯数字，无特殊意分含量中小数点后面的两位殊意义，仅用来识别铝百分含量中小数点后面义，仅用来识别同一组中同一组中的不同合金的两位的不同合金国际四位数字制品牌纯铝合金四位字符品牌纯铝合金根据GB/t3190-1996的说明，gb3190-82中的旧品牌仍可使用，其品牌号用lf（防锈铝合金）、ly（硬铝合金）、lc（超硬铝合金）、ld（锻铝合金）加顺序号表示。

⑵常用变形铝合金① 防锈铝合金主要是铝锰和铝镁合金。

锰和镁的主要功能是提高耐蚀性和塑性，并起到固溶强化作用。

防锈铝合金经锻造和退火后为单相固溶体结构，耐蚀性好，塑性高，易变形加工，焊接性能好，但切削性能差。

各种铸造铝合金牌号的主要特点及应用

各种铸造铝合金牌号的主要特点及应用Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998各种铸造铝合金牌号的主要特点及用途ZL101的特点是成分简单，容易熔炼和铸造，铸造性能好，气密性好、焊接和切削加工性能也比较好，但力学性能不高。

适合铸造薄壁、大面积和形状复杂的、强度要求不高的各种零件，如泵的壳体、齿轮箱、仪表壳（框架）及家电产品上的零件等。

主要采用砂型铸造和金属型铸造。

Zl101A由于是在ZL101的基础上加了微量Ti，细化了晶粒，强化了合金的组织，其综合性能高于Zl101、ZL102，并有较好的抗蚀性能，可用作一般载荷的工程结构件和摩托车、汽车及家电、仪表产品上的各种结构件的优质铸件。

其使用量目前仅次于ZL102。

多采用砂型和金属型铸造。

（ZL101A合金是以ZL101合金为基础严格控制杂质含量，改进铸造技术可以获得更高的力学性能。

铸造性能，耐腐蚀性能和焊接性良好。

用于铸造各种壳体零件，飞机的泵体、汽车变速箱、燃油箱的弯管等）Zl102这种合金的最大特点是流动性好，其它性能与ZL101差不多，但气密性比ZL101要好，可用来铸造各种形状复杂、薄壁的压铸件和强度要求不高的薄壁、大面积、形状复杂的金属或砂型铸件。

不论是压铸件还是金属型、砂型铸件，都是民用产品上用得最多的一个铸造铝合金品种。

Zl104因其工晶体量多，又加入了Mn，抵消了材料中混入的Fe有害作用，有较好的铸造性能和优良的气密性、耐蚀性，焊接和切削加工性能也比较好，但耐热性能较差，适合制作形状复杂、尺寸较大的有较大负荷的动力结构件，如增压器壳体、气缸盖，气缸套等零件，主要用压铸，也多采用砂型和金属型铸造。

Zl105、ZL105A由于加入了Cu，降低了Si的含量，其铸造性能和焊接性能都比ZL104差，但室温和高温强度、切削加工性能都比ZL104要好，塑性稍低，抗蚀性能较差。

适合用作形状复杂、尺寸较大、有重大负荷的动力结构件。

铝合金的牌号性能

铝合金的牌号、性能及用途1、变形铝合金⑴变形铝及铝合金牌号表示方法根据国家标准GB/T 16474-1996规定，变形铝及铝合金可直接引用国际四位数字体系牌号。

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命名。

两种编号方法如表8-1所示。

表8-1 变形铝及铝合金的编号方法（GB/T 16474-1996）位数国际四位数字体系牌号四位字符牌号纯铝铝合金纯铝铝合金第一位为阿拉伯数字，表示铝及铝合金的组别。

1表示铝含量不小于99.00%纯铝；2~9表示铝合金，组别按下列主要合金元素划分：2—Cu；3—Mn；4—Si；5—Mg；6—Mg+Si；7—Zn；8—其他元素；9—备用组第二位为阿拉伯数字，表示合金元素或杂质极限含量控制情况。

0表示其杂质极限含量无特殊控制；2~9表示对一项或一项以上的单个杂质或合金元素极限含量有特殊控制为阿拉伯数字，表示改型情况。

0表示为原始合金；2~9表示为改型合金为英文大写字母，表示原始纯铝的改型情况。

A表示为原始纯铝；B~Y（C、I、L、N、O、P、Q、Z除外）表示为原始纯铝的改型，其元素含量略有变化为英文大写字母，表示原始合金的改型情况。

A表示为原始合金；B~Y（C、I、L、N、O、P、Q、Z除外）表示为原始合金的改型，其化学成分略有变化最后两位为阿拉伯数字，表示最低铝百分含量中小数点后面的两位为阿拉伯数字，无特殊意义，仅用来识别同一组中的不同合金为阿拉伯数字，表示最低铝百分含量中小数点后面的两位为阿拉伯数字，无特殊意义，仅用来识别同一组中的不同合金根据GB/T 3190-1996的说明，GB 3190-82中的旧牌号仍可继续使用，其牌号用LF（防锈铝合金）、LY（硬铝合金）、LC（超硬铝合金）、LD（锻铝合金）加顺序号表示。

⑵常用变形铝合金①防锈铝合金主要是Al-Mn和Al-Mg系合金。

锰和镁的主要作用是提高抗蚀能力和塑性，并起固溶强化作用。

防锈铝合金锻造退火后为单相固溶体组织，抗蚀性好，塑性高，易于变形加工，焊接性能好，但切削性能差。

铸造铝合金热处理质量缺陷及其消除与预防

铸造铝合金热处理质量缺陷及其消除与预防铝合金铸件热处理后常见的质量问题有：力学性能不合格、变形、裂纹、过烧等缺陷，对其产生原因和消除与预防方法分述如下。

〔1〕力学性能不合格通常表现为退火状态伸长率〔6 5〕偏低，淬火或时效处理后强度和伸长率不合格。

其形成的原因有多种：如退火温度偏低、保温时间缺乏，或冷却速度太快;淬火温度偏低、保温时间不够，或冷却速度太慢〔淬火介质温度过高〕；不完全人工时效和完全人工时效温度偏高，或保温时间偏长；合金的化学成分出现偏差等。

消除这种缺陷，可采取以下方法：再次退火，提高加热温度或延长保温时间;提高淬火温度或延长保温时间，降低淬火介质温度；如再次淬火，则要调整其后的时效温度和时间；如成分出现偏差，则要根据具体的偏差元素、偏差量，改变或调整重复热处理的工艺参数等。

〔2〕变形与翘曲通常在热处理后或随后的机械加工过程中，反映出铸件尺寸、形状的变化。

产生这种缺陷的原因是：加热升温速度或淬火冷却速度太快〔太剧烈〕；淬火温度太高；铸件的设计构造不合理〔如两连接壁的壁厚相差太大，框形构造中加强筋太薄或太细小〕；淬火时工件下水方向不当及装料方法不当等。

消除与预防的方法是：降低升温速度，提高淬火介质温度，或换成冷却速度稍慢的淬火介质，以防止合金产生剩余应力；在厚壁或薄壁部位涂敷涂料或用石棉纤维等隔热材料包覆薄壁部位；根据铸件构造、形状选择合理的下水方向或采用专用防变形的夹具；变形量不大的部位，则可在淬火后立即予以矫正。

〔3〕裂纹表现为淬火后的铸件外表用肉眼可以看到明显的裂纹，或通过荧光检查肉眼看不见的微细裂纹。

裂纹多曲折不直并呈暗灰色。

产生裂纹的原因是：加热速度太快，淬火时冷却太快〔淬火温度过高或淬火介质温度过低，或淬火介质冷却速度太快〕；铸件构造设计不合理〔两连接壁壁厚差太大，框形件中间的加强筋太薄或太细小〕；装炉方法不当或下水方向不对;炉温不均匀，使铸件温度不均匀等。

消除与预防的方法是：减慢升温速度或采取等温淬火工艺；提高淬火介质温度或换成冷却速度慢的淬火介质；在壁厚或薄壁部位涂敷涂料或在薄壁部位包覆石棉等隔热材料；采用专用防开裂的淬火夹具，并选择正确的下水方向。

铸造铝硅合金特性和分类

2.3．1 铸造铝合金的一般特性为了获得各种形状与规格的优质精密铸件．用于铸造的铝合金必须具备以下特性，其中最为关键的是流动性和可填充性。

(1) 有填充狭槽窄缝部分的良好流动性；(2) 有适应其他许多金属所要求的低熔点：(3)导热性能好，熔融铝的热量能快速向铸模传递，铸造周期较短；(4) 熔体中的氢气和其他有害气体可通过处理得到有效的控制；(5)铝合金铸造时，没有热脆开裂和撕裂的倾向：(6)化学稳定性好，有高的抗蚀性能；(7)不易产生表面缺陷，铸件表面有良好的光泽和低的表面粗糙度，而且易于进行表面处理；(8)铸造铝合金的加工性能好，可用压模、硬(永久)模、生砂和干砂模、熔模、石膏型祷造模进行铸造生产，也可用真空铸造、低压和高压铸造、挤压铸造、半固态铸造、离心铸造等方法成形，生产不同用途、不同品种规格、不同性能的各种铸件。

2.3．2铸造铝合金的牌号与状态表示方法铸造铝合金可分为热处理强化型和非热处理强化型两大类。

目前，世界各国已开发出了大量洪铸造的铝合金，但目前基本的合金只有以下6类：(1)A1-Cu铸造铝合金；(2)Al-Cu-Si铸造铝合金；(3)Al-Si铸造铝合金；(4)Al-Mg铸造铝合金；(5)A1-zn-Mg铸造铝合金；(6)Al-Sn铸造铝合金：铸造铝合金系目前国际上无统一标准，各国(公司)都有自己的合金命名及术语，下面分别简述如下。

2．3．2．1 中国铸造铝合金的牌号与状态表示方法(1)按GB8063规定，铸造铝合金牌号用化学元素及数字表示，数字表示该元素的平均含量。

在牌号的最前面用“z”表示铸造，例如ZAISi7Mg，表示铸造铝合金，平均含硅量为7％，平均含镁量小于1％。

另外还有用合金代号表示法，合金代号由字母“z”、“L”(分别是“铸”、“铝”的汉语拼音第一个字母)及其后的三位数字组成。

zL后面第一个数字表示台金系列．其中1、2、3、4分别表示铝硅、铝铜，铝镁．铝锌系列合金，ZL舌面第二位、第三位两个数字表示顺字号。

几种铸造铝合金的铸造性能及力学性能分析

几种铸造铝合金的铸造性能及力学性能分析罗佳;孙亮【摘要】主要对3种铸造铝合金的铸造性能和力学性能进行研究对比.第一种是铝硅系的铸造铝合金,假设为A(ZL101,Al-7.1%Si-0.3%Mg);第二种是铝镁系的铸造铝合金,假设为B(ZL301,Al-10.0%Mg-0.09%Ti);第三种是最近新研制调配出的低镁低硅铝合金,假设为C(Al-2.5%Si-2.1%Mg-0.8%Mn-0.2%Cr).通过试验及结果对比可知,这3种铝合金的抗拉强度、屈服强度、断后伸长率都表现出极好的强度,即具有很好的力学性能.其中,合金A的铸造性能良好;合金B的铸造性能、抗应力能力较差;低镁低硅的铝合金C的性能比较均衡,表现出很高的综合性能.【期刊名称】《现代制造技术与装备》【年(卷),期】2017(000)004【总页数】2页(P30,32)【关键词】铝合金;铸造性能;力学性能【作者】罗佳;孙亮【作者单位】池州职业技术学院,池州 247000;池州职业技术学院,池州 247000【正文语种】中文就传统制造行业来说，普遍用到的铸造铝合金分为两大类。

一类是铝硅合金（如ZL101），可使用热处理强化后提高强度，延伸塑性[1]。

该合金的铸造性能优良，流动性好，较小的线收缩率，较低的热裂倾向，较高的气密性，但有产生缩孔的隐患，广泛应用于我国船舰雷达天线底座、泵外壳、齿轮箱、仪表壳等地方。

铝硅合金对海水腐蚀抗性较差，即便涂了防腐漆，也容易产生不规律的点片腐蚀。

另一类则是铝镁合金（如ZL301）对海水具有较强的抗腐蚀性能，铸造性能相对较差，且存在应力腐蚀倾向。

这两类铸造铝合金均不能满足舰船某些构件的应用需要。

因此，研制一种新型铸造铝合金，使其铸造工艺性能、力学性能及耐蚀性（包括抗应力腐蚀性能）等综合性能良好，满足舰船用铸造合金的要求，具有重大的国防意义[2]。

试验材料为A（ZL101，Al-7.1%Si-0.3%Mg）、B（ZL301，Al-10.0%Mg-0.09%Ti）及新近研制开发的低镁低硅铝合金C（Al-2.5%Si-2.1%Mg-0.8%Mn-0.2%Cr），均为砂型铸造[3]，分别通过细砂铸件铸造铝合金板试验，浇注温度为750℃。

铸铝合金牌号相关问题

表6.2 常用铸造铝合金的牌号、化学成分、性能及用途（摘自 GB/T 1173-1995）注：1）不完全时效指时效温度低、或时间短；完全时效指时效温度约180℃，时间长。

2）ZAlZn11Si7的性能是指经过自然时效20天或人工时效后的性能。

铸造铝合金牌号对照表（一）2008-05-24 11:21铸造铝合金牌号对照表（二）2008-05-24 11:23注:YB－冶标，ＨＢ－航空、航天标准。

铸造铝合金的牌号代号和分类我国国家标准GB1173-86《铸造铝合金技术条件》中所列铸造铝合金的牌号，由表示铸造合金的汉语拼音字母“Z”、铝和主要合金元素的化学符号及表示其名义百分含量的数字组成。

对于优质合金，在其牌号后附加字母“A”。

而合金的代号，由表示“铸铝”的汉语拼音字母“ZL”及其后面的三个阿拉伯数字组成。

第一个数字表示合金的系列，第二、三两个数字表示合金的顺序号。

优质合金在其代号后附加字母“A”。

按照铸造铝合金的主要合金化元素，可将铸造铝合金分成五类：1.铝-硅（Al-Si）系为基的铸造铝合金,有ZL101、ZL101A、ZL102、ZL104、ZL105、ZL105A、ZL106、ZL107、2.ZL108、ZL109、ZL111、ZL114A、ZL115及ZL116合金等。

3.铝-铜（Al-Cu）系为基的铸造铝合金，有ZL201、ZL201A、ZL202、ZL203、ZL204A 及ZL205A合金等。

4.铝-镁（Al-Mg）系为基的铸造铝合金，有ZL301、ZL303及ZL305合金等。

5.铝-锌（Al-Zn）系为基的铸造铝合金，有ZL401及ZL402合金等。

6.铝-稀土金属（Al-RE）为基的铸造铝合金，如ZL207合金。

各国铸造铝合金牌号对照续表注:YB－冶标，ＨＢ－航空、航天标准。

铸造铝合金热处理

1．铸造铝合金热处理的特点和目的前面提到，铸造铝合金的金相组织比变形铝合金的金相组织粗大，因而在热处理时也有所不同。

前者保温时间长，一般都在2h以上，而后者保温时间短，有的只要几十分钟。

因为金属型铸造、低压铸造、差压铸造的铸件是在比较大的冷却速度和压力下结晶凝固的，其结晶组织比石膏型铸造、砂型铸造的铸件细很多，故其热处理的保温时间也短很多。

铸造铝合金与变形铝合金的另一不同点是壁厚不均匀，有异形截面或内通道等复杂结构形状，为保证热处理时不变形或开裂，有时还要设计专用夹具予以保护，并且淬火介质的温度也比变形铝合金高，故一般多采用人工时效来缩短热处理周期和提高铸件的性能。

铸造铝合金热处理的目的是，提高力学性能和耐腐蚀性能，稳定尺寸，改善切削加工性和焊接性等工艺性能。

因为许多铸态铝合金的力学性能都不能满足使用要求，除Al-Si系的ZL102、Al-Mg 系的ZL302和Al-Zn系的ZL401合金外，其余的铸造铝合金都要通过热处理来进一步提高铸件的力学性能和其他使用性能。

其具体作用有以下几个方面：1）消除由于铸件结构（如壁厚不均匀、转接处厚大）等原因使铸件在结晶凝固时因冷却速度不均匀所造成的内应力；2）提高合金的强度和硬度，改善金相组织，保证合金有一定的塑性和切削加工性能、焊接性能； 3）稳定铸件的组织和尺寸，防止和消除高温相变而使体积发生变化；4）消除晶间和成分偏析，使组织均匀化。

2．铸造铝合金热处理方法及操作技术要点（1）热处理方法铸造铝合金的热处理，目前有退火、淬火（固溶处理）、时效和循环处理等工艺，分述如下：1）退火。

退火的作用是消除铸件的铸造应力和机械加工引起的内应力，稳定加工件的形状和尺寸，并使Al-Si系合金的部分Si晶体球状化，改善合金的塑性。

其工艺是：将铝合金铸件加热到280~300℃，保温2~3h，随炉冷却到室温，使固溶体慢慢发生分解，析出的第二质点聚集，从而消除铸件的内应力，达到稳定尺寸、提高塑性、减少变形的目的。

铸造铝合金的性能

0.1
0.25
0.15
0.05
0.15
余量
5052
25
0.4
0.1
0.1
2.2-2.8
0.15-0.35
0.1
--
0.05
0.15
余量
5083
23.8
0.4
0.1
0.3-1.0
4.0-4.9
0.05-0.25
0.25
0.15
0.05
0.15
余量
6061
23.6
0.7
0.15-0.4
0.15
0.8-1.2
36
45.7
ZL101A
2.68
557～613
21.4
963
150
36
44.2
ZL102
2.65
577～600
21.1
837
155
40
54.8
ZL104
2.65
569～601
21.7
753
147
37
46.8
ZL105
2.68
570～627
23.0
837
159
36
46.2
ZL106
2.73
—
21.4
963
3A21
原LF21
5005
－
5019
－
6B02
原LD2－1
7A09
原LC9
5050
－
6A51
曾用651
7A10
原LC10
5251
－
6101
－
7A15
曾用LC15、157
5052

5xxx系铝合金熔铸技术

5×××系铝合金熔铸技术1 熔体净化技术常采用半连续铸造将变形铝合金液体铸造成扁锭、圆锭。

熔体净化主要采用熔剂净化，除去熔体中的H、Al2O3等有害杂质。

以除H为主的铝熔体净化技术主要有气泡浮游法、真空处理法、超声波处理法、稀土储氢法等。

在这些方法中，真空除氢净化虽效果好、无公害，但因需专用设备，投资大等缘故未获广泛应用。

气泡浮游法中的采用气体净化剂的净化技术，近年获得较快的发展。

在线除氢装置是各大铝熔铸厂重点研究和发展的对象，种类繁多，如采用固定喷嘴的MINT装置，还有采用旋转喷头的SNIF、Alpur装置。

除气装置新的发展方向是在不断提高除气效率的同时，通过减少装置内铝液体积，消除或减少铸次间金属的放干，取消加热系统来降低运行费用，如Alcan公司开发的紧凑型除气装置ACD，该装置是在一般流槽上用多个小转子进行精炼，转子间用隔板分隔。

该装置在铸次之间无金属存留，无需加热保温，运行费用大幅度下降，除气效果与传统装置相当或更好。

2 熔体过滤随着Mg含量的增加，铝-镁合金的熔炼烧损加大，氧化夹渣增多，吸H量加大，必须严格控制工艺参数，除了在静置炉除H、除渣之外，还需要在铸造过程中，用陶瓷板、玻璃丝布等过滤杂质。

用来过滤的陶瓷过滤板的制造水平不断提高，其最新的进展是挪威科技大学等正在研制的紧凑深床过滤器。

过滤介质主要采用泡沫陶瓷过滤板，过滤效果好，价格低，应用广泛。

泡沫陶瓷过滤板生产技术国内已基本掌握，但孔径控制方面的一些难题尚未攻克。

国外产品已从15，20，30，40，50 ppi发展到60，70 ppi，同时还有不少新品种面世。

较有前途的一种是Selee公司的复合过滤板，该过滤板分为上下两层，上层25.4 mm厚的孔径较大，下层25.4 mm厚的孔径较小，品种有30/50，30/60 ppi等，甚至有30/70，40/70ppi 等。

复合过滤板比普通过滤板的效率高，通过的金属量大，使熔体质量进一步得到保障。

铝合金的典型机械性能

铝合金的典型机械性能(Typical Mechanical Properties)铝合金牌号及状态拉伸强度(25°C MPa) 屈服强度(25°C MPa) 硬度500kg力10mm球延伸率1.6mm(1/16in)厚度5052-H112 175 195 60 125083-H112 180 211 65 146061-T651 310 276 95 127050-T7451 510 455 135 107075-T651 572 503 150 112024-T351 470 325 120 20铝合金的典型物理性能(Typical Physical Properties)铝合金牌号及状态热膨胀系数(20-100℃)μm/m•k 熔点范围(℃) 电导率20℃(68℉)(%IACS) 电阻率20℃(68℉)Ωmm2/m 密度(20℃)(g/cm3)2024-T351 23.2 500-635 30 0.058 2.825052-H112 23.8 607-650 35 0.050 2.725083-H112 23.4 570-640 29 0.059 2.726061-T651 23.6 580-650 43 0.040 2.737050-T7451 23.5 490-630 41 0.0415 2.827075-T651 23.6 475-635 33 0.0515 2.82铝合金的化学成份(Chemical Composition Limit Of Aluminum )合金牌号硅Si 铁Fe 铜Cu 锰Mn 镁Mg 铬Cr 锌Zn 钛Ti 其它铝每个合计最小值2024 23.2 0.5 3.8-4.9 0.3-0.9 1.2-1.8 0.1 0.25 0.15 0.05 0.15 余量5052 25 0.4 0.1 0.1 2.2-2.8 0.15-0.35 0.1 -- 0.05 0.15 余量5083 23.8 0.4 0.1 0.3-1.0 4.0-4.9 0.05-0.25 0.25 0.15 0.05 0.15 余量6061 23.6 0.7 0.15-0.4 0.15 0.8-1.2 0.04-0.35 0.25 0.15 0.05 0.15 余量7050 23.5 0.15 20.-2.6 0.1 1.9-2.6 0.04 5.7-6.7 0.06 0.05 0.15 余量7075 23.6 0.5 1.2-2.0 0.3 2.1-2.9 0.18-0.28 5.1-6.1 0.2 0.05 0.15 余量美铝典型应用领域用途2024 5052 5083 6061 7050 7075农业-- ●-- ●-- --航空器●-- -- ●●●模具-- ●-- ●-- ●机械设备●●-- ●●●五金零件-- -- -- ●-- --建筑-- ●-- ●-- --机动车●-- -- ●-- --建筑产品-- ●-- ●-- --化学设备-- -- -- ●-- --集装箱-- -- -- -- -- --烹饪用具-- -- -- -- -- --圆筒或活塞●-- -- ●-- --泵体-- -- -- ●-- --电子-- -- -- ●-- --电工-- ●-- ●-- --紧固件●●-- ●●●屏蔽线-- -- -- ●-- --风叶-- -- -- ●-- --家具-- -- -- ●-- --筒状容器-- -- -- -- -- --硬件装置●-- -- ●●●医疗设备●-- -- ●-- --厨房设备-- ●-- ●-- --灯座-- -- -- -- -- --水上用途-- ●-- ●-- --机械配件●-- -- ●●●名称招牌-- -- -- -- -- --军火用品●-- -- ●●●管道-- -- -- ●-- --车体-- ●-- ●-- --娱乐设施●-- -- ●●●储存箱-- ●-- ●-- --架构-- -- -- ●-- --卡车与拖车-- ●-- ●-- --拉链-- -- -- -- -- --现货供应型号板材圆棒扁条/方条6061 T6 ●●●6061 T651 ●-- --6061 T6511 -- ●--7075 T651 ●-- --7075 T6 ●●--5052 H112 精度板●-- --5052 H32 冲压板●-- --5083 H112 ●-- --Alumould ●-- --Mic-6 ●-- --2024 ●-- --K-100 ●-- --产品参数中、美常用铝合金牌号对照表中国CHINA 美国THE UNITED STA TESL1-L6 、L5-1 1070 、1060 、1050 、1030 、1100L Y11 、L Y12 、L Y1 2017 、2024 、2117LD10 、LD5 2014 、2214LD7 2618LD9 、LD8 2018 、2218L Y16 、L Y17 2219 、2021LF21 3003LF2 、LF3 、LF4 5052 、5154 、5083LF5 、LF11 、LF6 、LF5-1 5456 、5056LD2 、LD2-1 、LD2-2 、LD30 、LD31 6165 、6061 、6055 、6063 LC6 、LC4 、LC9 7001 、7178 、7075LC5 、LC10 7076 、7175 、7079LD11 4032中国新旧合金牌号对照表（GB/T 3190-1996）新牌号旧牌号新牌号旧牌号新牌号旧牌号1A99 原LG5 2B12 原L Y9 3003 －1A97 原LG4 2A13 原L Y13 3103 －1A95 －2A14 原LD10 3004 －1A93 原LG3 2A16 原L Y16 3005 －1A90 原LG2 2B16 曾用Ly16-1 3105 －1A85 原LG1 2A17 原L Y17 4A01 原LT11080 －2A20 曾用L Y20 4A11 原LD111080A －2A21 曾用214 4A13 原LT131070 －2A25 曾用225 4A17 原LT171070A 代L1 2A49 曾用149 4004 －1370 －2A50 原LD5 4032 －1060 代L2 2B50 原LD6 4043 －1050 －2A70 原LD7 4043A －1050A 代L3 2B70 曾用LD7－1 4047 －1A50 原LB2 2A80 原LD8 4047A －1350 －2A90 原LD9 5A01 曾用2101、LF151145 －2004 －5A02 原LF21035 代L4 2011 －5A03 原LF31A30 原L4－1 2014 －5A05 原LF51100 代LF5－1 2014A －5B05 原LF101200 代L5 2214 －5A06 原LF61235 －2017 －5B06 原LF142A01 原L Y1 2017A －5A12 原LF122A02 原L Y2 2117 －5A13 原LF132A04 原L Y4 2218 －5A30 曾用2103、LF162A06 原L Y6 2618 －5A33 原LF332A10 原L Y10 2219 曾用L Y19、147 5A41 原LT412A11 原L Y11 2024 －5A43 原LF432B11 原L Y8 2124 －5A66 原LT662A12 原L Y12 3A21 原LF21 5005 －5019 －6B02 原LD2－1 7A09 原LC95050 －6A51 曾用651 7A10 原LC105251 －6101 －7A15 曾用LC15、1575052 －6101A －7A19 曾用919、LC195154 －6005 －7A31 曾用183-15154A －6005A －7A33 曾用LB7335454 －6351 －7A52 曾用LC52、52105554 －6060 －7003 原LC125754 －6061 原LD30 7005 －5056 原LF5－1 6063 原LD31 7020 －5356 －6063A －7022 －5456 －6070 原LD2－2 7050 －5082 －6181 －7075 －5182 －6082 －7475 －5083 原LF4 7A01 原LB1 8A06 原L65183 －7A03 原LC3 8011 曾用LT985086 －7A04 原LC4 8090 －6A02 原LD2 7A05 曾用705 －－注意：（1）“原”是指化学成分与新牌号等同，且都符合GB3190－82规定的旧牌号。

汽车车轮用铸造铝合金-最新国标

汽车车轮用铸造铝合金1 范围本文件规定了汽车车轮用铸造铝合金的牌号与代号、技术要求、试验方法、检测规则、标志、包装、运输和贮存。

本文件适用于金属型铸造的汽车车轮用铸造铝合金的生产与检验。

2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。

其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T 228.1 金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法GB/T 231.1 金属材料布氏硬度试验第1部分: 试验方法GB/T 1173 铸造铝合金GB/T 3246.2 变形铝及铝合金制品组织检验方法第2部分:低倍组织检验方法GB/T 7999 铝及铝合金光电直读发射光谱分析方法GB/T 8063 铸造有色金属及其合金牌号表示方法GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定GB/T 20975.3 铝及铝合金化学分析方法第3部分：铜含量的测定GB/T 20975.4 铝及铝合金化学分析方法第4部分：铁含量的测定邻二氮杂菲分光光度法GB/T 20975.7 铝及铝合金化学分析方法第7部分：锰含量的测定高碘酸钾分光光度法GB/T 20975.8 铝及铝合金化学分析方法第8部分：锌含量的测定GB/T 20975.10 铝及铝合金化学分析方法第10部分：锡含量的测定GB/T 20975.11 铝及铝合金化学分析方法第11部分：铅含量的测定火焰原子吸收光谱法GB/T 20975.14 铝及铝合金化学分析方法第13部分：镍含量的测定GB/T 20975.18 铝及铝合金化学分析方法第18部分：铬含量的测定GB/T 20975.21 铝及铝合金化学分析方法第21部分：钙含量的测定GB/T 20975.31 铝及铝合金化学分析方法第31部分：磷含量的测定钼蓝分光光度法GB/T 30512 汽车禁用物质要求JB/T 7946.3 铸造铝合金金相第3部分：铸造铝合金针孔3 术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。

各种牌号铸造铝合金的主要特点及用途

各种牌号铸造铝合金的主要特点及用途LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】各种牌号铸造铝合金的主要特点及用途ZL101的特点是成分简单，容易熔炼和铸造，铸造性能好，气密性好、焊接和切削加工性能也比较好，但力学性能不高。

适合铸造薄壁、大面积和形状复杂的、强度要求不高的各种零件，如泵的壳体、齿轮箱、仪表壳（框架）及家电产品上的零件等。

主要采用砂型铸造和金属型铸造。

其使用量目前仅次于ZL102。

多采用砂型和金属型铸造。

Zl102这种合金的最大特点是流动性好，其它性能与ZL101差不多，但气密性比ZL101要好，可用来铸造各种形状复杂、薄壁的压铸件和强度要求不高的薄壁、大面积、形状复杂的金属或砂型铸件。

不论是压铸件还是金属型、砂型铸件，都是民用产品上用得最多的一个铸造铝合金品种。

适合用作形状复杂、尺寸较大、有重大负荷的动力结构件。

如增压器壳体、气缸盖、气缸套等零件。

Zl105A是降低了ZL105的杂质元素Fe的含量，提高了合金的强度，具有比ZL105更好的力学性能，多采用铸造优质铸件。

铝合金分类

铝合金分类1.生铝生铝（翻砂铝），生铝是从一种天然提炼的化学成分氧化铝中提取出来的纯度不高的铝。

生铝是不纯净的铝，它和生铁一样，使劲一敲就碎。

常见的铝制品又轻又薄，这是熟铝。

铝合金是在纯铝里掺进少量的镁、锰、铜等金属冶炼而成的，抗腐蚀本领和硬度都得到很大的提高。

生铝成分：98%以下铝，性质脆硬，只能翻砂铸造产品。

熟铝成分：98%以上铝，性质柔软，可压延或冲轧多种器皿。

2.压铸铝铸造是金属冶炼加工的一种工艺，通常是利用金属的重力在模具中进行浇铸。

但"铝压铸"不是靠重力完成的,而是施加了一定压力。

有点类似"注塑"。

但它有一套技术含量较高的抽芯，冷却等系统。

总的来说,都是通过一个集中入口将材料送到要铸"注"造的型腔内,形成零件。

适合压铸工艺的铝就是压铸铝，通常是压铸铝合金。

3.6061铝、6063铝他们是四位数字表示的以镁和硅为主要合金元素并以Mg2Si相为强化相的铝合金。

第一位是数字，用以区分组别。

后两位用于区分同一组别系列内的材料牌号，没有特殊意义。

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。

1-7系为变形铝合金。

6061 合金铝简介属热处理可强化合金，具有良好的可成型性、可焊接性、可机加工性和，同时具有中等强度，在退火后仍能维持较好的操作性.典型用途航空固定装置，卡车，塔式建筑，船，管道及其他需要有强度、可焊性和抗腐蚀性能的建筑上的应用的领域。

化学成分范围0.4-0.8Si, 0.70Femax, 0.15-0.40Cu, 0.15Mnmax,0.80-1.20Mg, 0.04-0.35Cr, 0.25Znmax, 0.15Timax, 其他每种成分最高含量0.05，其他成分最大总含量0.15,余量为Al。

几种铸造铝合金的铸造性能及力学性能分析

就传统制造行业来说，普遍用到的铸造铝合金分为两大类。

一类是铝硅合金（如ZL101），可使用热处理强化后提高强度，延伸塑性[1]。

铝硅合金对海水腐蚀抗性较差，即便涂了防腐漆，也容易产生不规律的点片腐蚀。

另一类则是铝镁合金（如ZL301）对海水具有较强的抗腐蚀性能，铸造性能相对较差，且存在应力腐蚀倾向。

这两类铸造铝合金均不能满足舰船某些构件的应用需要。

1　试验试验材料为A（ZL101，Al-7.1%Si-0.3%Mg）、B（ZL301，Al-10.0%Mg-0.09%Ti）及新近研制开发的低镁低硅铝合金C（Al-2.5%Si-2.1%Mg-0.8%Mn-0.2%Cr），均为砂型铸造[3]，分别通过细砂铸件铸造铝合金板试验，浇注温度为750℃。

浇注前，在650℃熔融金属液脱气30min，遵循T4热处理原则对铝合金板进行热处理工艺；再将铸造铝合金板制成可供拉伸的初品，并严格按照国际标准加工成拉伸样本。

拉伸试验是在室温环境下进行，加载速率0.008s-1，使用引伸计测得屈服强度、断裂强度、延伸率。

然后，采用TESCANVEGA2扫描电镜观察拉伸试样断口的形貌，均匀地将环氧树脂涂抹于拉伸断口，起到保护作用。

利用线切割将铸造A356-T6合金板切割成1mm厚的薄片，用粗细不同的金相砂纸对薄片进行抛光，使试样两面成镜面状，待薄片厚度降低到60μm左右后，再用2.5µm的金相液进行双喷，最后用0.5%的氢氟酸溶液腐蚀制备出可以透射电子显微镜的试样[4]。

置于JEM-200CX型透射电子显微镜下分别观察3种合金的断口纵剖面的组织形貌。

05-铸造铝合金力学性能

F
104
—
50
S、J
T6
163
—
100
ZAlCu4
ZL203
S、R、K
T4
195
6
60
J
T4
205
6
60
S、R、K
T5
215
3
70
J
T5
225
3
70
ZAlCu5MnCdA
ZL204A
S
T5
440
4
100
ZAlCu5MnCdVA
ZL205A
S
T5
440
7
100
S
T6
470
3
120
S
T7
460
2
110
ZAlR5Cu3Si2
——
100
ZAISi5Cu6Mg
ZL110
S
F
125
——
80
J
F
155
——
80
S
T1
145
——
80
J
Tl
165
——
90
ZAISi9Cu2Mg
ZL111
J
F
205
1.5
80
SB
T6
255
1.5
90
J、JB
T6
315
2
100
ZAISi7Mg1A
ZL114A
SB
T5
290
2
85
J、JB
T5
310
3
95
ZAISi5ZnlMg
S、R、K
T5
235
4

材料力学性能对比

第一
第章一：部铝
分：铸
造铝合
1、合金
铸造方法
代号
S——砂型
铸J—造—金属
型R—铸—造熔模
铸K—造—壳型
铸B—造—变质
处理
使它在金属液中
形成大量分散的
2、合金
热处理状
态代号
F——铸态 T1——人工T2时—效—退火T4——固溶T5处—理—加固溶T6处—理—加固溶T7处—理—加固溶处理加
GB T 1173-2013 铸造铝合金.pdf
ZL105
J
T5
S\R\K
T6
S\J\R\K
T7
SB\R\K
T5
ZAlSi5Cu1Mg
ZL105A
J\JB
T5
SB
F
Al-Si合金
JB
T1
SB
T5
JB
T5
ZAlSi8Cu1Mg
ZL106
SB
T6
JB
T6
SB
T7
JB
T7
SB
F
SB
T6
ZAlSi7Cu4
ZL107
J
F
155
2
50
135
4
50
145
3
50
370
7
5
T6510
T6511
25~75
460
415
7
-
O
-
≤250
≤150
12
10
T3
≤15
395
290
T3510
2024
T3511
15~50
420
290
T8

铸造铝合金的性能定性分析

铸造铝合金的性能定性分析第一节、铸造Al-Si合金的性能第二节、铸造Al-Cu合金性能一，物理性能部分铸造铝合金物理性能如下表所示合金代号密度ρ/g·cm-3熔化温度范围/℃20～100℃时平均线膨胀系数α/μm·(m·K)-1100℃时比热容с/J·(kg·K)-125℃时热导率λ/W·(m·K)-120℃时电导率κ(%IACS)20℃时电阻率ρ/nΩ·m铝合金性能性能特点(物理、化学、力学和工艺性能)ZAlSi7Mg （ZL101）是Al-Si-Mg系铸造铝合金，可热处理强化，具有自然时效能力，强度较高，塑性较好。

该合金的铸造性能优良，流动性好，线收缩小，热裂倾向低，气密性高，但稍有产生气孔和缩孔的倾向。

耐腐蚀性高，焊接性能好，切削加工性一般。

ZAlSi12 （ZL102）是Al-Si系共晶型铸造铝合金，不可热处理强化。

该合金的铸造性能优良，无热裂及疏松倾向，气密性较高。

密度小，耐腐蚀性好，可在受大气，海水腐蚀的环境中使用，可承受工业气氛的环境中的浓硝、过氧化氢等得腐蚀作用；焊接性能好。

但该合金的力学性能低，耐热性和切削加工性差。

ZAlSi9Mg （ZL104）为Al-Si系铸造铝合金，可热处理强化，其强度高于ZL101,ZL102等合金。

该合金的铸造性能好，无热裂倾向，气密性高，线收缩小；形成针孔的倾向较大，熔炼工艺复杂。

耐腐蚀性好，切削加工性能和焊接性能一般。

ZAlSi5Cu 1Mg（ZL105）为Al-Si-Cu-Mg系铸造铝合金，经热处理强化后具有较高强度，其高温力学性能优于ZL101和ZL104等铸造铝合金。

优于合金中铜的存在，塑性和耐腐蚀性降低。

该合金具有良好的铸造性能和较高的气密性，切削加工性和焊接性均良好，耐腐蚀性一般。

ZAlSi7Cu 4（ZL107）为Al-Si-Cu系铸造铝合金，可热处理强化。