铝合金知识解析

旧牌号
曾用 2101、LF15 原 LF2 原 LF3 原 LF5 原 LF10 原 LF6 原 LF14 原 LF12 原 L13 曾用 2103、LF16 原 LF33 原 LT41 原 LF43 原 LT66
原 LF5-1
原 LF4
新牌号 6A02 6B02 6A51 6101 6101A 6005 6005A 6351 6060 6061 6063 6063A 6070 6181 6082 7A01 7A03 7A04 7A05 7A09 7A10 7A15 7A19 7A31 7A33 7A52 7003 7005 7020 7022 7050 7150 7055 7075 7475 8A06 8011 8090
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
没有磁性 耐低温
铝是非磁性体
铝在温度低时，它的强度反而增加而无脆性，因此它是 理想的低温装置材料
船上用的罗盘、天线、操舵室的器具等
冷藏库、冷冻库、南极雪上车辆、氧及氢的 生产装置
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2 铝及铝合金的分类
纯铝比较软，富有延展性，易于塑性成形。如果根据各种不同的用途，要求具有更高的 强度和改善材料的组织和其他各种性能， 可以在纯铝中添加各种合金元素， 生产出满足各种 性能和用途的铝合金。
除改型合金外， 铝合金组别按主要合金元素来确定， 主要合金元素指极限含量算术平均 值为最大的合金元素。 当有一个以上的合金元素极限含量算术平均值同为最大时，应按 Cu、 Mn、Si、 Mg、Mg2Si、Zn、其它元素的顺序来确定合金组别。牌号的第二位字母表示原始纯 铝或铝合金的改型情况，最后两位数字用以标识同一组中不同的铝合金或表示铝的纯度。
Al-Cu-Si 系合金，如 ZL107 合金 Al-Cu-Mg-Si 系合金，如 ZL110 合金 Al-Mg-Si 系合金，如 ZL104 合金 Al-Mg-Zn 系合金，如 ZL305 合金
3 变形铝合金分类、牌号和状态表示法 3. 1 变形铝合金的分类
变形铝合金的分类方法很多， 目前，世界上绝大部分国家通常按以下三种方法进行分类。 ⑴ 按合金状态图及热处理特点分为可热处理强化铝合金和不可热处理强化铝合金两大 类。不可热处理强化铝合金（如：纯铝、 Al-Mn 、Al-Mg 、Al-Si 系合金）和可热处理强化铝 合金（如： Al-Mg-Si、 Al-Cu、Al-Zn-Mg 系合金）。 ⑵ 按合金性能和用途可分为：工业纯铝、光辉铝合金、切削铝合金、耐热铝合金、低 强度铝合金、中强度铝合金、高强度铝合金（硬铝） 、超高强度铝合金（超硬铝）、锻造铝合 金及特殊铝合金等。 ⑶ 按合金中所含主要元素成分可分为：工业纯铝（ 1×××系），Al-Cu 合金（ 2××× 系），Al-Mn 合金（3×××系），Al-Si 合金（4×××系），AL-Mg 合金（5×××系），Al-Mg-Si 合金（ 6×××系），Al-Zn-Mg 合金（ 7×××系），Al-其它元素合金（ 8×××系）及备用合 金组（ 9×××系）。 这三种分类方法各有特点，有时相互交叉，相互补充。在工业生产中，大多数国家按 第三种方法， 即按合金中所含主要元素成分的 4 位数码法分类。 这种分类方法能较本质的反 映合金的基本性能，也便于编码、记忆和计算机管理。我国目前也采用 4 位数码法分类。
3. 2 中国变形铝合金的牌号表示法
根据 GB/T16474 — 1996“变形铝及铝合金牌号表示方法” ，凡化学成分与变形铝及铝
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合金国际牌号注册协议组织 （简称国际牌号注册组织）命名的合金相同的所有合金， 其牌号 直接采用国际四位数字体系牌号， 未与国际四位数字体系牌号的变形铝合金接轨的， 采用四 位字符牌号（但试验铝合金在四位字符牌号前加 X）命名，并按要求注册化学成分。
基本特性
铝的基本特性及主要应用领域
主 要特 点
主要应用领域举例
质量轻 强度好 加工容易
铝的密度为 2.7 g/dm 3,约为铜或铁的 1/3 。是轻量化的良 好材料
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 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
旧牌号 原 LG5 原 LG4
原 LG3 原 LG2 原 LG1
代 L1
代 L2
代 L3 原 LB2
代 L4 原 L4-1 代 L5-1 代 15
原 LY1 原 LY2 原 LY4 原 LY6 原 LY10 原 LY11 原 LY8 原 LY12 原 LY9 原 LY13 原 LD10 原 LY16 曾用 LY16-1 原 LY17
旧牌号 曾用 LY20 曾用 214 曾用 225 曾用 149 原 LD5 原 LD6 原 LD7 曾用 LD7-1 原 LD8 原 LD9
曾用 LY19 、147
原ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱLF21
原 LT1 原 LD11 原 LD13 原 LT17
新牌号 4043 4043A 4047 4047A 5A01 5A02 5A03 5A05 5B05 5A06 5B06 5A12 5A13 5A30 5A33 5A41 5A43 5A66 5005 5019 5050 5251 5052 5154 5154A 5454 5554 5754 5056 5356 5456 5082 5182 5083 5183 5086
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3.3 中国变形铝合金状态代号及表示方法
根据 GB/T16475– 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、两位或多位阿拉伯数字表示。 3.3.1 基础状态代号
代
名称
说明与应用
号
适用于在成型过程中，对于加工硬化和热处理
F
自由加工状态
条件无特殊要求的产品， 该状态产品的力学性能不
四位字符体系牌号的第一、三、四位为阿拉伯数字，第二位为英文大写字母（ C、I 、L、 N、O、P、Q、Z 字母除外）。牌号的第一位数字表示铝及铝合金的组别，如 1×××系为工 业纯铝， 2×××为 Al-Cu 系合金， 3×××为 Al-Mn 系合金， 4×××为 Al-Si 系合金， 5× ××为 Al-Mg 系合金， 6×××为 Al-Mg-Si 系合金， 7×××为 Al-Zn-Mg 系合金， 8×××为 Al-其它元素合金， 9×××为备用合金组。
铝合金性能
1 铝的基本特性与应用范围
铝是元素周期表中第三周期主族元素，原子序数为 13，原子量为 26.9815。 铝具有一系列比其他有色金属、钢铁、塑料和木材等更优良的特性，如密度小，仅为 2.7 g / cm3，约为铜或钢的 1/3 ；良好的耐蚀性和耐候性；良好的塑性和加工性能；良好的导 热性和导电性；良好的耐低温性能，对光热电波的反射率高、表面性能好；无磁性；基本无 毒；有吸音性；耐酸性好；抗核辐射性能好；弹性系数小；良好的力学性能；优良的铸造性 能和焊接性能；良好的抗撞击性。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。
旧牌号 原 LD2 原 LD2-1 曾用 651
原 LD30 原 LD31 原 LD2-2
原 LB1 原 LC3 原 LC4 曾用 705 原 LC9 原 LC10 曾用 LC15、157 曾用 919、 LC19 曾用 183-1 曾用 LB733 曾用 LC52、5210 原 LC12
原 L6 曾用 LT96
我国的变形铝及铝合金表示方法与国际上较通用的方法基本一致。
新牌号 1A99 1A97 1A95 1A93 1A90 1A85 1080 1080A 1070 1070A 1370 1060 1050 1050A 1A50 1350 1145 1035 1A30 1100 1200 1235 2A01 2A02 2A04 2A06 2A10 2A11 2B11 2A12 2B12 2A13 2A14 2A16 2B16 2A17
态）
T 代号后面必须跟有一位或多位阿拉伯数字
3.3.2 细分状态代号
HXX 状态 H 后面的第一位数字表示获得该状态的基本处理程序 H1 —— 单纯加工硬化状态 适用于未经附加热处理，只经加工硬化即获得所需强度的状态。 H2 —— 加工硬化及不完全退火的状态 适用于加工硬化程度超过成品规定要求后，经不完全退火，使强度降低到规定指标的
我国变形铝合金新旧牌号对照表
新牌号 2A20 2A21 2A25 2A49 2A50 2B50 2A70 2B70 2A80 2A90 2004 2011 2014 2014A 2214 2017 2017A 2117 2218 2618 2219 2024 2124 3A21 3003 3103 3004 3104 3005 3105 4A01 4A11 4A13 4A17 4004 4032
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
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
H
加工硬化状态
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
热处理状态
适用于热处理后，经过（或不经过）加工硬化
T （不同于 F、O、H 状 达到稳定状态的产品
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
用于制造桥梁（特别是吊桥、可动桥） 、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
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 用着色和喷涂等方法，制造出各种颜色和光泽的表面
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
导热、导电性好 导热、导电率仅次于铜，约为钢铁的 3～4 倍
电线、母线接头、锅、电饭锅、热交换器、 汽车散热器、电子元件等
对光、热、电 波的反射性好
对光的反射率，抛光铝为 70%，高纯度铝经过电解抛光 后为 94%，比银（92%）还高。 铝对热辐射和电波也有很 好的反射性能
产品。 H3 —— 加工硬化及稳定化处理的状态 适用于加工硬化后经低温热处理或由于加工过程中的受热作用致使其力学性能达到稳
定的产品。 H4 —— 加工硬化及涂漆处理的状态 适用于加工硬化后，经涂漆处理导致了不完全退火的产品。 H 后面的第二位数字表示产品的加工硬化程度， 从 1 到 9 的数字来表示不同的硬化程度，
数字 8 表示硬状态， 9 表示超硬状态。
HXXX 状态 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 —— 适用于镁含量≥ 4.0%的 5XXX 系合金制成的产品。这些产品具有规定的力
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 )。
铝及 铝合金
非热处理型合金 变形铝合金
热处理型合金
非热处理型合金 铸造铝合金
热处理型合金
纯铝 — 1×××系，如 1000合金 Al-Mn 系合金 — 3×××系，如 3003合金 Al-Si 系合金 — 4×××系，如 4043合金 Al-Mg 系合金 — 5×××系，如 5083合金 Al-Cu 系合金 — 2×××系，如 2024合金 Al-Mg-Si 系合金 — 6×××系，如 6063合金 Al-Zn-Mg 系合金 —7×××系，如 7075合金 Al-其它元素 — 8×××系，如 8089合金 纯铝系 Al-Si 系合金，如 ZL102 合金 Al-Mg 系合金，如 ZL103 合金