铝合金基础知识

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：存在于金属中但并非是有意加入或保留的金属或非金属元素。

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，型材又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加工硬化：金属材料在再结晶温度以下发生塑性变形时强度和硬度升高，而塑性和

韧性降低的现象。

1.8变质处理：在铝合金液中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)，引起铝合金强度和硬度大幅度提高，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硬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出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。

二、铝合金分类

铝合金可加工成板、带、条、箔、管、棒、型、线、自由锻件和模锻件等加工材(变形铝合金)，也可加工成铸件、压铸件等铸造材(铸造铝合金)。

纯铝—1×××系，如1000合金

非热处理型合金Al-Mn系合金—3×××系，如3003合金

Al-Si系合金—4×××系，如4043合金变形铝合金Al-Mg系合金—5×××系，如5083合金

Al-Cu系合金—2×××系，如2024合金

热处理型合金Al-Mg-Si系合金—6×××系，如6063合金铝及Al-Zn-Mg系合金—7×××系，如7075合金铝合金Al-其它元素—8×××系，如8089合金

纯铝系

非热处理型合金Al-Si系合金，如ZL102合金

Al-Mg系合金，如ZL103合金

铸造铝合金Al-Cu-Si系合金，如ZL107合金

Al-Cu-Mg-Si系合金，如ZL110合金

热处理型合金Al-Mg-Si系合金，如ZL104合金

Al-Mg-Zn系合金，如ZL305合金

变形铝合金合金牌号

组别牌号系列纯铝（铝含量不小于99.00％）1×××

以铜为主要合金元素的铝合金2×××

以锰为主要合金元素的铝合金3×××

以硅为主要合金元素的铝合金4×××

以镁为主要合金元素的铝合金5×××

Si相为强化

以镁和硅为主要合金元素并以Mg

2

6×××

相的铝合金

以锌为主要合金元素的铝合金7×××

以其它合金元素为主要合金元素的铝合金8×××

三、铝合金状态

常见状态：

状态

代号说明与应用

T0 固溶热处理后，经自然时效再通过冷加工状态适用于经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

T4 固溶热处理后自然时效至基本稳定的状态

适用于固溶热处理后，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

T5 由高温成型过程冷却，然后进行人工时效状态

适用于由高温成型过程冷却后，不经过冷加工（可进行矫直、矫平，但不影响力学性能极限），予以人工时效的产品

T6 固溶热处理后进行人工时效的状态

适用于固溶热处理后，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

T7 固溶热处理后进行过时效的状态

适用于固溶热处理后，为获取某些重要特性，在人工时效时，强度在时效曲线上越过了最高峰点的产品

代号名称说明与应用

F 自由加工状态适用于在成型过程中，对于加工硬化和热处理条件无特殊要求的产品，该状态产品的力学性能不作规定

O 退火状态适用于经完全退火获得最低强度的加工产品

H 加工硬化状态适用于通过加工硬化提高强度的产品，产品在加工硬化后可经过（也可不经过）使强度有所降低的附加热处理

H代号后面必须跟有两位或三位阿拉伯数字

T

热处理状态

（不同于F、O、H状

态）

适用于热处理后，经过（或不经过）加工硬化达

到稳定状态的产品

T代号后面必须跟有一位或多位阿拉伯数字