硅等元素在铝合金中的作用

硅、镁、锰、铜、锌、镍、钛等元素在铝合金中的作用

硅，镁，锰，铜，锌，镍，钛等元素在铝合金（包括：铸铝与变形铝）中的作用？

纯铝的强度低，不宜用来制作承受载荷的结构零件。向铝中加入适量的硅、铜、镁、锰等合金元素，可制成强度较高的铝合金，若在经冷变形强化或热处理，可进一步提高强度。

根据铝合金的成分和生产工艺特点,通常分为形变与铸造铝合金两大类.工业上应用的主要有铝-锰,铝-镁,铝-镁-铜,铝-镁-硅-铜,铝-锌-镁-铜等合金.变形铝合金也叫熟铝合金,据其成分和性能特点又分为防锈铝,硬铝,超硬铝,锻铝和特殊铝等五种.

铝合金是纯铝加入一些合金元素制成的，如铝—锰合金、铝—铜合金、铝—铜—镁系硬铝合金、铝—锌—镁—铜系超硬铝合金。铝合金比纯铝具有更好的物理力学性能：易加工、耐久性高、适用范围广、装饰效果好、花色丰富。铝合金分为防锈铝、硬铝、超硬铝等种类，各种类均有各自的使用范围，并有各自的代号，以供使用者选用。2A80，原先叫LD-8，化学成分如下：

Si:0.5-1.2 Fe:1.0-1.6 Cu:1.9-2.5 Mn:0.2

Mg:1.4-1.8 Ni:0.9-1.5 Zn:0.3 Ti:0.15 其他单个0.05合计0.15 Al:余量

铝合金各元素的含量要看合金的性质的，如上面例子

牌号化学成分（质量分数） /%

AL 不小于杂质不大于

Fe Si Cu Ga Mg Zn 其他每种总和

AL99.90 99.90 0.07 0.05 0.005 0.020 0.01 0.025 0.016 0.10

AL99.85 99.85 0.12 0.08 0.005 0.030 0.02 0.030 0.015 0.15

AL99.7A 99.70 0.20 0.10 0.01 0.03 0.02 0.03 0.03 0.30

AL99.70 99.70 0.20 0.12 0.01 0.03 0.03 0.03 0.03 0.30

AL99.60 99.60 0.25 0.16 0.01 0.03 0.03 0.03 0.03 0.49

AL99.50 99.50 0.30 0.22 0.02 0.03 0.05 0.05 0.03 0.50

AL99.00 99.00 0.50 0.42 0.02 0.05 0.05 0.05 0.05 1.00

鋁合金基本常識

一、分類：展伸材料分非熱處理合金及熱處理合金

1.1 非熱處理合金：純鋁─1000系，鋁錳系合金─3000系，鋁矽系合金─4000系，鋁鎂系合金─5000系。

1.2 熱處理合金：鋁銅鎂系合金─2000系，鋁鎂矽系合金─6000系，鋁鋅鎂系合金─7000系。

二、合金編號：我國目前通用的是美國鋁業協會〈Aluminium Association〉的編號。茲舉

例說明如下： 1070-H14(純鋁)

2017-T4(熱處理合金)

3004-H32(非熱處理合金)

2.1第一位數：表示主要添加合金元素。

1：純鋁

2：主要添加合金元素為銅

3：主要添加合金元素為錳或錳與鎂

4：主要添加合金元素為矽

5：主要添加合金元素為鎂

6：主要添加合金元素為矽與鎂

7：主要添加合金元素為鋅與鎂

8：不屬於上列合金系的新合金

2.2第二位數：表示原合金中主要添加合金元素含量或雜質成分含量經修改的合金。

0：表原合金

1：表原合金經第一次修改

2：表原合金經第二次修改

2.3第三及四位數：

純鋁：表示原合金

合金：表示個別合金的代號

〝-〞：後面的Hn或Tn表示加工硬化的狀態或熱處理狀態的鍊度符號

-Hn ：表示非熱處理合金的鍊度符號

-Tn ：表示熱處理合金的鍊度符號

2 鋁及鋁合金的熱處理

一、鍊度符號：若添加合金元素尚不足於完全符合要求，尚須藉冷加工、淬水、時效

處理及軟燒等處理，以獲取所需要的強度及性能。這些處理的過程稱

之為調質，調質的結果便是鍊度。

鍊度符號定義

F 製造狀態的鍊度

無特定鍊度下製造的成品，如擠壓、熱軋、鍛造品等。

H112 未刻意控制加工硬化程度的製造狀態成品，但須保證機械性質。

O 軟燒鍊度

完全再結晶而且最軟狀態。如係熱處理合金，則須從軟燒溫度緩慢冷卻，完全防止淬水效果。

H 加工硬化的鍊度

H1n：施以冷加工而加工硬化者

H2n：經加工硬化後再施以適度的軟燒處理

H3n：經加工硬化後再施以安定化處理

n以1~9的數字表示加工硬化的程度

n=2 表示1/4硬質

n=4 表示1/2硬質

n=6 表示3/4硬質

n=8 表示硬質

n=9 表示超硬質

T T1：高溫加工冷卻後自然時效。擠型從熱加工後急速冷卻，再經常溫十效硬化處理。亦可施以不影響強度的矯正加工，這種調質適合於熱加工後冷卻便有淬水效果的合金如：6063。

T3：溶體化處理後經冷加工的目的在提高強度、平整度及尺寸精度。

T36： T3經6%冷加工者。

T361：冷加工度較T3大者。

T4：溶體化處理後經自然時效處理。

T5：熱加工後急冷再施以人工時效處理。

人工時效處理的目的在提高材料的機械性質及尺寸的安定性適用於熱加工冷卻便有淬水效果的合金如：6063。

T6：溶體化處理後施以人工時效處理。

此為熱處理合金代表性的熱處理，無須施以冷加工便能獲得優越的強度。於溶體化處理後為提高尺寸精度或矯正而施以冷加工，如不保證更高的強度時，亦可當作是T6鍊度。

T61：溶體化處理後施以溫水淬水再經人工時效處理，溫水淬水的目的在防止發生變形。

T7：溶體化處理後施以安定化處理(亦及人工時效處理的溫度或時間較T6處理高或長)。

其目的在改善耐硬力腐蝕裂及防止淬水時發生變形。

T7352：溶體化處理後除去殘餘應力再施以過時效處理(亦及人工時效處理的溫度或時間較T6處理高或長)。

目的在改善耐硬力腐蝕裂。於溶體化處理後施以1~5%永久變形的壓縮加工，以消除殘餘應力。

T8：溶體化處理後施以冷加工再施以人工時效處理，冷加工時斷面減少率為3%及6% 各為T83 及T86。

T9：溶體化處理後人工時效處理，最後施以冷加工，最後冷加工的目的在增加強度。

铝中合金元素和杂质对性能的影响

1 合金元素影响