铝及铝合金
铝合金和铝的区别,铝合金的应用
铝合金和铝的区别|铝合金的应用铝合金和铝的区别：含铝量不同：铝合金和铝的铝含量不同，铝合金为一种合金金属物质，其中以铝为主但含有其他金属成分，纯度不高，但铝是纯度超过99.7%的金属几乎不含其他杂质。
性能不同：铝合金与铝性能不同，铝合金具有较强的韧性，一般不易变形，但耐蚀性差。
另一方面，铝具有极强的耐腐蚀性，纯度高，因此韧性差，容易变形。
用途范围不同：铝合金目前在I行业的用途更广泛，其中包括航空航天、化工领域、船用行业等，此外，部分铝合金产品可作为良好的脱氧剂使用，在国内市场需求巨大，每年需求可达百万吨。
性质不同：铝合金是一种应用范围非常广泛的非金属结构的材料，而铝是一种非常轻的银色的金属。
价格不同：铝合金的价格相对高一些，而铝的价格相对来说低一些。
铝合金的应用：铝合金具有密度低、力学性能佳、加工性能好、无毒、易回收、导电性、传热性及抗腐蚀性能优良等特点，在船用行业、化工行业、航空航天、金属包装、交通运输等领域广泛使用。
1.航空航天铝合金是制造飞机用的主要材料。
铝合金与制造汽车用的软钢比较起来，价格贵、密度小，相对密度为2.8，与软钢相对密度7.8比较，约轻三分之一，尽管强度相差不多，但对飞机来说，材料轻是最主要的，而且耐腐蚀性较强，加工也方便，故铝合金是制造飞机最理想的材料。
硬铝根据其合金元素含量不同可分别制造铆钉、飞机的螺旋桨及飞机上的高强度零件; 超硬铝是含有锌的硬铝，其硬度、强度均比硬铝高，不同品种的超硬铝用于制造各种结构零件、高载荷零件，是航空工业的重要材料之一。
2.船用行业铝及铝合金在造船工业中应用越来越广，小到汽艇大到万吨油轮，从海上气垫船到海下潜艇，从民用到军工，从捕鱼船到海洋开采船，均使用综合性能优良的铝合金生产船舶外壳、支架结构、配套设施、管道等。
铝合金应用于船用行业，可以使船的整体质量减重，有利用船舶行驶速度的提升，并能抵抗海水对船舶的腐蚀。
在船用行业应用的铝合金主要是铝铜合金、铝镁合金和铝硅合金。
铝和铝合金扩散焊接
铝和铝合金扩散焊接摘要：一、铝及铝合金概述二、扩散焊接原理三、铝和铝合金扩散焊接工艺1.焊接前准备2.焊接参数选择3.焊接过程中注意事项四、焊接接头性能分析五、应用实例及优缺点六、发展趋势与展望正文：一、铝及铝合金概述铝及铝合金在我国工业领域具有广泛的应用，其优良的性能如轻质、高强度、良好的耐腐蚀性等，使其在航空、航天、交通运输、建筑等领域受到青睐。
然而，铝及铝合金的焊接性能相对较差，传统的焊接方法难以获得高质量的焊接接头。
为此，扩散焊接技术应运而生，成为解决这一问题的有效手段。
二、扩散焊接原理扩散焊接是一种固态连接方法，通过高温和压力作用下，使焊接界面两侧的金属原子发生扩散，从而实现连接。
在扩散焊接过程中，焊接参数的选择至关重要，直接影响到焊接接头的质量。
三、铝和铝合金扩散焊接工艺1.焊接前准备在进行铝和铝合金扩散焊接前，应充分了解焊接材料的性能、焊接接头的使用要求等，以确保选用合适的焊接参数。
此外，还需对焊接表面进行严格清理，去除油污、氧化膜等，以提高焊接质量。
2.焊接参数选择焊接参数主要包括焊接温度、保温时间、焊接压力和冷却速度等。
焊接温度的选择应使焊接界面两侧金属的原子扩散速度达到最佳，一般控制在400-500℃；保温时间要充分保证扩散过程的进行；焊接压力根据焊接件的厚度和性能要求选取，一般为0.5-1.0MPa；冷却速度应适当，过快会导致焊接接头性能下降。
3.焊接过程中注意事项在焊接过程中，应严格控制焊接参数，确保焊接过程中焊接件的变形和裂纹等缺陷。
同时，要注意观察焊接接头的形成情况，及时调整焊接参数，以获得最佳的焊接效果。
四、焊接接头性能分析铝和铝合金扩散焊接接头的性能较好，可以实现无缝连接，提高焊接接头的强度和耐腐蚀性能。
此外，焊接接头的性能还与焊接参数、焊接材料等因素密切相关。
通过合理调整焊接参数和选用合适的焊接材料，可以进一步提高焊接接头的性能。
五、应用实例及优缺点铝和铝合金扩散焊接在航空航天、交通运输、建筑等领域具有广泛的应用。
铝及铝合金分类
铝及铝合金分类
铝是一种轻质、耐腐蚀、导电性能好的金属，广泛应用于各个领域。
根据其合金化元素和加工方式的不同，铝合金可以分为多种类型。
1. 纯铝
纯铝指未经任何合金化处理的铝材料，具有良好的延展性、可塑性和耐腐蚀性，在电子、航空等领域有广泛应用。
2. 铝锰合金
铝锰合金是一种常见的铝合金，其中添加了一定比例的锰元素，能够提高强度和硬度，并保持良好的耐腐蚀性能。
常用于制造容器、建筑材料等。
3. 铝硅合金
铝硅合金含有较高比例的硅元素，能够提高强度和耐磨性，并具有良好的耐高温性能。
常用于制造汽车零部件、发动机缸体等。
4. 铝镁合金
铝镁合金中添加了一定比例的镁元素，能够提高强度和刚度，并保持
良好的耐腐蚀性能。
常用于制造飞机零部件、车身结构等。
5. 铝锌合金
铝锌合金中添加了一定比例的锌元素，能够提高强度和硬度，并具有
良好的耐腐蚀性能。
常用于制造汽车零部件、建筑材料等。
6. 铝镁硅合金
铝镁硅合金是一种常见的铝合金，其中添加了一定比例的镁和硅元素，能够提高强度、刚度和耐磨性，并保持良好的耐腐蚀性能。
常用于制
造飞机零部件、汽车发动机缸体等。
总之，不同类型的铝合金具有各自独特的物理和化学性质，在不同领
域有着广泛应用。
铝合金的分类及牌号介绍
一、铝及铝合金的基本性质纯铝呈银白色，因其在潮湿的空气中能形成一层防止金属腐蚀的氧化膜，能阻止其进一步氧化从而具有一定抗蚀性。
铝相对密度2.7g/cm3，熔点660℃，沸点2327℃；面心立方体结构，故而有很高的塑性，易于加工，可制作成各种型材、板材。
但纯铝强度比较低，难以满足使用要求。
工业上铝都是采用电解法生产的，通常会以铝为基体，加入少量金属或非金属元素，采用合金化方式制作成铝合金并运用热处理等方法，使其在保持质轻等优点的同时还具有较高的强度。
铝及其合金主要有以下优点：(1)质轻，约为钢的1/3，比强度和比刚度高；(2)塑性好，易于加工及适用于各种表面处理：(3)导热、导电性好，导热、导电率仅次于铜，约为钢铁的3～4倍；(4)良好的耐腐蚀性和低温性能。
二、铝合金分类（1）铝按其纯度分为高纯铝和工业纯铝。
纯铝的牌号用“铝”字拼音首字母“L”和其后面的编号表示。
高纯铝的牌号有L01、L02、L03、L04、L05，后面的数字越大，纯度越高，含铝量在99.85%-99.99%之间。
工业纯铝的牌号有L1、L2、L3、L4、L4-1、L5、L5-1、L6，后面的数字表示纯度，数字越大，纯度越低。
（2）铝合金一般通过其成分、组织和工艺等特点，可以将其分为铸造铝合金与变形铝合金两大类。
变形铝合金:将铝合金铸锭通过压力加工(轧制、挤压、模锻等)制成半成品或模锻件，要求有良好的塑性形变能力铸造铝合金：将熔融的铝合金直接浇铸成形状复杂的甚至是薄壁的成型件，要求合金有良好的铸造流动性。
工程上常用铝合金相图大都与上图类似，D点成分以左的合金在加热至高温时能形成单相固溶体组织，其塑性较高成为变形铝合金；于D点成分以右的合金，因含有共晶组织，液态流动性较高适用于铸造，称为铸造铝合金。
对于变形铝合金而言位于F点以左成分的合金不能进行热处理强化，称为热处理不可强化的铝合金；成分在F和D之间的铝合金，由于合金元素在铝中有溶解度的变化会析出第二相，可以通过热处理使合金强度提高，称为热处理强化铝合金。
铝及铝合金的基础知识
第一章铝及铝合金的基础知识第一节铝及铝合金的性质在有色金属中，铝是应用最广泛的一类金属。
其产量仅次于钢铁。
铝的发现，至目前还只有二百多年的历史。
但由于它具有资源丰富，生产成本低，用途广泛等特点，因此铝工业在近百年的时间内得到了迅猛的发展，随着科学技术的发展及人民生产水平的提高，铝箔应用也越来越广泛。
它已经渗透到了人们的日常生活中。
铝及铝合金的性质，概括起来，主要有以下几个方面：１比重小。
含铝量为99.5%的工业纯铝的比重为 2.7克/立方厘米,只有铁和铜的三分之一左右。
２导电性好。
铝箔电阻系数（２０℃）为 2.67微欧毫米/米，相当于铜导电能力的６０－６５％。
但相同体积铝的重量只有铜的三分之一，因此按体积计算，铝的导电能力优于铜。
３良好的导热性。
铝箔导热系数（０－１００℃）为0.54卡/厘米·秒·度,比铁的导热率约大三倍。
工业上许多热变换器散热材料，如目前很大的空调器散热片，都是铝及铝合金制成。
４强度高。
铝中加入少量的锰、镁、铜、铁等，具有良好的机械性能。
５良好的塑性。
适合于各种加工，可压成薄板可箔，拉成细丝，磨成细粉和挤压成复杂开头的型材。
６良好的抗腐蚀．性能。
纯铝在空气中，其表面会迅速跟氧结合，生成一层致密的氧化铝薄膜（ＡＬ２Ｏ３），此层致密的薄膜可以防止里面的铝继续氧化，对铝的内部起到保护作用。
７反射能力很强。
铝箔反射率在８５％以上。
８铝具有银白色光泽、无毒、保鲜性好、防腐、防温、防干燥、不透气、不透光，因此，铝箔被广泛地用作各种食品、药用、香烟的包装上。
９焊接性能较差。
第二节铝及铝合金的牌号及状态铝及铝合金的牌号及状态以往都是采用国内统一的表示方法，即汉语拼音加顺序号，自９６年起，这种表示方法已经停止使用，目前采用的是国际四位数字体系的表示方法。
１合金牌号合金牌号采用的是四位数字体系表示方法，其中：第一位代表合金的系列，如第一位数字为１，则代表为纯铝系列，第一位数字为２－８，则代表不同系列的铝合金。
铝及铝合金的八大系列编号含义
铝及铝合金的八大系列编号含义铝材的比重较轻，在成型时的回弹较小，强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，产品成形较复杂时，较不锈钢更易控制，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，且目前铝材的表面处理工艺阳极氧化、拉丝、喷砂等已经很成熟，铝材在手机上的使用也非常的多。
根据铝合金按加工方法可以分为变形铝合金和铸造铝合金，铝及铝合金的编号主要分为八个系列。
合金牌号表示方法国际牌号(用四位阿拉伯数字，现常用表示方法)：1XXX 表示为99%以上的纯铝系列如1050、11002XXX 表示是铝-铜合金系列如20143XXX 表示是铝-锰合金系列如30034XXX 表示是铝-硅合金系列如40325XXX 表示是铝-镁合金系列如50526XXX 表示是铝-镁-硅合金系列如6061、60637XXX 表示是铝-锌合金系列如70018XXX 表示是上述以外的合金体系一系在所有系列中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。
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。
一系的铝成形性、表面处理性良好，在铝合金中其耐蚀性最佳。
其强度较低，纯度愈高其强度愈低。
手机上常用的到的有1050、1070、1080、1085、1100，做简单挤压成型（不做折弯），其中1050和1100可以做化学打沙、光面、雾面，法线效果,有较明显的材料纹路，着色效果好；1080和1085镜面铝常用来做亮字、雾面效果，无明显材料纹路。
一系的铝材都相对较软，主要用来做装饰件或内饰件。
二系特点是硬度较高，但耐蚀性不佳，其中以铜原属含量最高，2000系列铝合金代表2024、2A16、2A02。
2000系列铝板的含铜量在3%~5%左右。
2000系列铝棒属于航空铝材，作为构造用材使用，目前在常规工业中不常应用。
三系3000系列铝棒是由锰元素为主要成分。
铝及铝合金课件教学PPT
铝及铝合金的分类
01
02
铝及铝合金的牌号
铸造铝合金的牌号由3位数字组成，第一位数字表示主要合金元素，后两位数字表示合金元素的含量。
变形铝合金的牌号由1位数字和1位字母组成，数字表示主要合金元素（以265表示纯铝），字母表示加工状态（如F表示自由加工状态）。
铝的密度约为2.7g/cm³，铝合金的密度根据其成分和加工方法有所不同。
化学腐蚀
电化学腐蚀
应力腐蚀
在电解质溶液中，铝及铝合金作为阳极发生氧化反应，导致材料腐蚀。
在应力和特定环境共同作用下，铝及铝合金发生脆性断裂。
03
02
01
铝及铝合金的腐蚀机理
在铝及铝合金表面涂覆防腐蚀涂层，如油漆、清漆等，隔绝材料与外界环境的接触。
涂层保护
在铝及铝合金表面电镀一层耐腐蚀的金属，如锌、铬等，提高材料的耐腐蚀性。
密度
铝的硬度较低，可通过热处理提高其硬度。
硬度
铝是一种活泼的金属，容易与氧反应形成致密的氧化膜，具有良好的耐腐蚀性。
耐腐蚀性
铝具有良好的导电性，常用于电线、电缆等导电材料。
导电性
铝及铝合金的性能参数
04
CHAPTER
铝及铝合金的腐蚀与防护
铝及铝合金与空气中的氧气反应，生成氧化铝，导致材料表面被破坏。
铝合金
铝及铝合金的定义
铝及铝合金的特性
铝的密度约为2.7g/cm³，仅为铁的1/3，具有良好的轻量化效果。
铝具有良好的塑性变形能力，易于加工成各种形状。
铝的导电性能仅次于铜，广泛用于电线、电缆等领域。
铝表面容易形成致密的氧化膜，具有较好的耐腐蚀性。
密度小
延展性好
导电性好
金属材料铝及铝合金
铝合金的主要合金元素及其作用
Cu： 固溶强化，沉淀强化，提高耐热性 Mg： 固溶强化，增加抗蚀性，与其它合金元素共同起到沉淀强化作用 Mn： 有一定的固溶强化作用，主要是提高抗蚀性 Si： 主要起过剩相强化作用，也可与Mg一起产生沉淀强化作用 Zn： 固溶强化，与其它合金元素共同起到沉淀强化作用 Li： 沉淀强化，提高弹性模量，降低密度 Ti, Zr, Sc等：一般作为辅加元素，细化晶粒
2. 铝合金中的沉淀强化
沉淀强化相应满足以下的根本条件： 硬度高的质点； 在固溶体中高温下有较大的溶解度；能析出较大体积分数的沉淀相 在时效过程中，沉淀相具有一系列介稳相, 并且是弥散分布，与基体形
成共格，在周围基体中产生较大的共格应变区
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例如： Al-Cu 合金中， θ-CuAl2， Al-Cu-Mg合金中， S相〔Al2CuMg〕； Al-Zn-Mg系合金中，η-MgZn2，T-Al2Mg3Zn3 ； Al-Si-Mg系中，出现 β〔Mg2Si〕 Al-Li系中， δ〔AlLi〕
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3. 铝合金共晶中的过剩相〔强化 〕
共晶中的第二相不溶于铝基固溶体，又称为过剩相，其数量到 达一定量时可提高合金的强度和硬度，过高会降低韧性
4. 铝合金中的微量元素及微合金相
铝合金中添加微量元素Ti、Zr和Re，可形成难熔金属间化合物 ，在合金结晶过程中起非自发形核核心作用，细化晶粒，产生 细晶强化
硬铝包括：Al-Cu-Mg系和Al-Cu-Mn系两类 Cu, Mg 形成时效强化相：θ相〔CuAl2〕 、S相〔Al2CuMg〕 Mn： 中和Fe的有害作用，改善耐蚀性。同时，起到固溶强化和
抑制再结晶的效果。 但W〔Mn〕＞1％，会产生粗大脆性相〔Mn，Fe〕Al6，降低合金塑性
铝及铝合金的材料及焊接性
铝及铝合金的材料及焊接性一、铝及铝合金的分类、成分和性能（1）铝及铝合金的分类。
铝是银白色的轻金属，纯铝的熔点660℃,密度2.7g∕Cm3。
工业用铝合金的熔点约566℃。
铝具有热容量和熔化潜热高、耐腐蚀性好，以及在低温下保持良好的力学性能等特点。
铝及铝合金可分为工业纯铝、变形铝合金（分非热处理强化铝合金、热处理强化铝合金两类）和铸造铝合金。
变形铝合金是指经不同的压力加工方法（经过轧制、挤压等工序）制成的板、带、棒、管、型、条等半成品材料，铸造铝合金以合金铸锭供应。
铝合金分类及性能特点见表1-1。
按GB/T3190—1996和GB/T1674—1996的规定，纯铝和铝合金牌号命名的基本原则是：直接采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纯铝及其合金采用四位字符牌号。
四位字符牌号的第一位、第三位、第四位为阿拉伯数字，第二位为英文大写字母（如“A”）。
纯铝编号系统的第一位为力”，如IXXX或IAxx,最后两位数字表示铝的纯度。
2xxx为AI-CU系；3xxx为Al-Mn系；4xxx为Al-Si系；5xxx为Al-Mg系；6xxx为AI-Mg-Si系；7xxx为Al・Zn系；8xxx为AI-其他元素系；9xxx为AI.备用系。
我国变形铝合金的牌号表示法与国际上的通用方法基本一致。
①工业纯铝。
工业纯铝含铝99%以上，熔点660℃,熔化时没有任何颜色变化。
表面易形成致密的氧化膜，具有良好的耐蚀性。
纯铝的导热性约为低碳钢的5倍，线胀系数约为低碳钢的2倍。
纯铝强度很低，不适合做结构材料。
退火的铝板抗拉强度为60~100MPa,伸长率为35%~40%°②非热处理强化铝合金。
非热处理强化铝合金通过加工硬化、固溶强化提高力学性能，特点是强度中等、塑性及耐蚀性好，又称防锈铝，原代号LFXXoALMn合金和AI-Mg合金属于防锈铝合金，不能热处理强化，但强度比纯铝高，并具有优异的抗腐蚀性和良好的焊接性，是目前焊接结构中应用广泛的铝合金。
铝及铝合金材料的分类
铝及铝合金材料的分类及性能
铝及铝合金材料分为两大类：单一合金和复合合金。
1、单一合金：由铝及其他单一元素组成的合金，其中添加元素主要有锰、钛、铬、铜、铅、锌、镁、锂等；
2、复合合金：主要是以铝为基体，含有三种或以上元素的合金，其中添加元素主要有锰、钛、铬、铜、铅、锌、镁、锡、钒、铁、锗、铌、钼、钽、铋、铑等。
铝及铝合金材料的性能：
1、耐腐蚀性：铝及铝合金具有良好的耐腐蚀性，它的表面可以与空气形成均匀的自然氧化膜，从而可以防止金属的腐蚀。
2、轻量性：铝及铝合金具有较好的轻量性，它的密度仅为钢的三分之一，可以减轻产品的重量。
3、抗拉强度：铝及铝合金具有较高的抗拉强度，它的抗拉强度可以达到200-250MPa，远远大于钢的抗拉强度。
4、导热性：铝及铝合金具有良好的导热性，它的导热系数比钢高出2.5倍，可以用于制造高温热控件。
5、可塑性：铝及铝合金具有良好的可塑性，可以采用压力加工、冲压成型、拉拔变形等方法加工成各种不同形状。
铝及铝合金的材料特性及用途
铝及铝合金的材料特性及用途1.材料特性1.1 轻质高强：铝及铝合金的密度相对较小，大约为2.7g/cm³，仅为钢的1/3、尽管如此，铝及铝合金的强度却相当高，在常见金属中属于较高的强度。
这使得铝及铝合金在重量要求较低的应用中非常有用。
1.2良好的导电性：铝及铝合金具有优良的导电性能，仅次于铜。
这使得铝及铝合金经常被用作电导材料，如电力传输线、电力设备以及电子器件等。
1.3抗腐蚀性：铝及铝合金具有良好的抗腐蚀性。
铝表面易于与氧气发生反应生成氧化铝膜，这一薄膜可以有效地保护铝材的内部免受进一步的腐蚀侵蚀。
因此，铝及铝合金常用于需要抗腐蚀性能的应用，如飞机、汽车零部件、建筑材料等。
1.4良好可塑性：铝及铝合金具有良好的可塑性，可以通过挤压、拉伸、深成型等加工工艺将其制成各种形状的产品。
这种可塑性也使得铝及铝合金成为制造复杂零件的理想选择。
1.5可回收性：铝及铝合金是高度可回收的金属材料。
铝的回收过程不会破坏其结构和性能，因此，回收铝材所消耗的能量远低于新铝矿的提取和冶炼过程。
这使得铝及铝合金成为环保可持续发展的重要材料。
2.用途2.1建筑领域：铝及铝合金在建筑领域中具有广泛应用。
铝制窗框、门框、幕墙和屋顶覆盖等可轻松实现，且具有良好的抗腐蚀性和耐久性。
同时，铝材的轻质特性也有助于减少建筑物整体重量，减小地基压力。
2.2交通运输：铝及铝合金在交通运输行业中扮演重要角色。
铝制汽车零部件的使用可以显著减轻车辆重量，提高燃油效率。
同时，铝材的良好抗腐蚀性能也使其在航空航天工业中广泛应用，如飞机机身、翅膀、内饰等。
2.3包装行业：铝及铝合金也在包装行业中得到了广泛应用。
铝材制成的罐头盒可以有效保护食品和饮料的质量，并能延长其保质期。
此外，铝箔用于食品包装、药物包装等，具有良好的隔氧性和耐腐蚀性。
2.4电子领域：铝及铝合金在电子领域中被广泛使用。
铝制电缆、散热器和电子设备外壳具有良好的导电性和散热性能，可有效保护内部元器件的工作稳定性。
铝及铝合金反向挤压
铝及铝合金反向挤压
你们知道吗？铝和铝合金在我们的生活中可常见啦！像我们家里用的铝合金窗户，又轻便又结实；还有一些铝制的饭盒，用起来特别方便。
那你们有没有想过，这些铝和铝合金的东西是怎么做成各种各样的形状的呢？这里面有个很神奇的方法，叫做反向挤压。
想象一下，有一团软软的面团，你想把它变成一根长长的面条，会怎么做呢？可能会用手或者工具把它慢慢地拉长、变细，对不对？铝和铝合金的反向挤压呀，有点像这个过程，不过要复杂一些哦。
比如说，要做一个铝制的杯子。
首先呢，工人们会把铝或者铝合金的材料准备好，就像我们准备好做面团的面粉一样。
然后，这些材料会被放进一个特殊的机器里。
这个机器啊，就像一个神奇的魔法盒子。
在这个魔法盒子里，有一个像小拳头一样的东西，它会朝着材料用力地挤过去。
但是呢，它挤的方向和我们平时想的不太一样哦，它是从相反的方向去挤压材料的。
就好像你本来想从前面推一个东西，它却从后面去推，是不是很特别呀？
当这个“小拳头”用力挤压的时候，铝或者铝合金材料就会像被施了魔法一样，慢慢地通过一个模具。
这个模具就像一个有形状的小通道，材料通过它之后，就会变成我们想要的杯子的形状啦！就像面团通过一个有形状的小孔，变成了面条一样。
而且呀，用这种反向挤压的方法做出来的铝和铝合金制品，质量可好了呢！它们会更加结实，不容易变形。
比如说我们的铝合金自行车车架，用反向挤压做出来的，骑起来又稳又安全，就算在颠簸的路上，也不会轻易坏掉。
现在你们知道铝及铝合金的反向挤压是怎么回事了吧？是不是感觉很神奇呀？说不定以后你们长大了，还能发明出更厉害的东西呢！。
铝合金标准
铝合金标准
铝合金标准是指对于铝及铝合金材料和制品的技术要求、检验方法、试验规程和质量评定的规范性文件。
以下是一些常见的铝合金标准：
1. GB/T 3190-2010《铝及铝合金化学成分》
该标准规定了铝及铝合金化学成分的检验方法和要求。
2. GB/T 3199-2018《铝及铝合金铸件》
该标准规定了铝及铝合金铸件的技术要求、检验方法和试验规程。
3. GB/T 3880-2018《铝及铝合金板、带、箔》
该标准规定了铝及铝合金板、带、箔的技术要求、检验方法和试验规程。
4. GB/T 5237-2017《铝合金建筑型材》
该标准规定了铝合金建筑型材的技术要求、检验方法和试验规程。
5. GB/T 6892-2015《铝及铝合金挤压材料和型材》
该标准规定了铝及铝合金挤压材料和型材的技术要求、检验方法和试验规程。
上述标准是中国国家标准，国际上还有一些国际标准组织的铝合金标准，如美国标准化协会（ASTM）的铝合金标准、国际铝协会（IAI）的铝合金标准等。
总之，铝合金标准的制定是为了确保铝及铝合金材料和制品的质量和性能，对于推动行业发展和保障产品质量有着重要的作用。
铝及铝合金的特点
铝及铝合金的特点
铝及铝合金的特点包括：
1. 轻巧：铝的密度较低，约为钢的1/3，使其成为轻量级材料，适用于需要减重的领域，如航空航天、汽车制造等。
2. 耐腐蚀：铝具有一种紧密的氧化层，可以防止进一步的腐蚀。
因此，铝及其合金在恶劣环境中具有良好的耐腐蚀性，适用于海洋环境和化学工业等领域。
3. 导电性好：铝具有良好的导电性能，使其成为电子设备、电力输送和储存的理想材料。
4. 导热性好：铝具有优异的导热性能，使其广泛应用于散热器、汽车发动机和空调系统等领域。
5. 可塑性强：铝具有良好的可塑性，可以通过挤压、铸造、锻造等工艺加工成各种形状，满足不同应用需求。
6. 可回收利用：铝及其合金具有良好的再生性，可以重复回收利用，并且回收后的铝材质量基本不变，有助于减少资源浪费和环境污染。
7. 强度较低：与一些其他金属相比，铝的强度相对较低。
然而，通过合金化和热处理等工艺，可以显著提高铝合金的强度。
8. 容易与其他材料连接：铝可以与其他金属和非金属材料进行
连接，如焊接、铆接和粘接等，使其在多种工程应用中更易于使用。
铝及铝合金的常见缺陷
铝及铝合金的常见缺陷
铝及铝合金是广泛使用的轻质金属材料，但在其生产过程中也存在一些常见的缺陷。
以下是几种常见的铝及铝合金缺陷：
1.气孔：气孔是在铝及铝合金生产中常见的一种缺陷。
气孔通常是由于在冷却过程中，铝液体内部含有气体而形成，如果气孔太大，将会降低材料的强度且会影响铝及铝合金的整体性能。
2.热裂缝：热裂缝是在铝及铝合金加工过程中产生的不良现象。
它是由于金属材料在高温下受到强烈的拉伸应力和收缩应力造成的。
受到应力过大的影响，铝及铝合金可能会因为热裂缝而导致整个产品失效。
3.表面不良：铝及铝合金材料表面不平整，出现波纹或氧化现象也是常见的缺陷。
这种不良表面会影响材料的外观和使用寿命。
4.共晶现象：铝及铝合金也会出现共晶组织现象，这种现象会使材料硬度变得不均匀，并降低产品的抗拉强度和韧性。
共晶组织现象通常是由于物理或化学变化引起的。
以上是铝及铝合金的常见缺陷。
为了避免这些缺陷对产品产生负面影响，我们应该充分了解并掌握铝及铝合金的特性及其生产过程中的控制方法。
生产厂家可以采取有效的措施，限制和消除缺陷，以确保产品性能和品质符合要求。
同时，也应注意材料的选择和储存，以确保产品的质量和稳定性。
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[演示实验]将用砂纸打磨过的铝条与浓HNO3反应。
[观察现象]实验现象与铝与盐酸反应一样吗？
[回答]不一样，铝遇浓硝酸无明显现象，没有气泡产生。
[讲述]没气泡不代表没反应，它们也发生了反应。只不过在常温下，铝遇浓硝酸时，会在表面生成致密的氧化膜而发生钝化，从而阻止内部金属进一步发生反应。但加热时，铝与浓硝酸会进一步发生反应。
教学重难点
重点：铝的化学性质及其应用
难点：铝与强碱溶液的反应及其化学方程式的书写
教学准备
试管若干支、胶头滴管、烧杯（大小各1）等仪器，铝片、浓硝酸、浓硫酸、稀盐酸、氢氧化钠等试剂
教学过程
导入过程
多图播放，展示生活中的铝（生活线）
提问：你知道哪一种金属被称为“会飞的金属”吗？
教学步骤
（重难点突破的过程、巩固方法）
[讲述]物质都有两面性，铝及其化合物对人类的危害与其贡献相比是无法相提并论的，只要人们切实注意，不要过量摄入，都不会对我们造成危害；扬长避短，它对人类社会将发挥出更为重要的作用。
板书设计
3．1．3铝及铝合金
一、铝的物理性质及应用
二、铝的化学性质：
1、与非金属单质反应：4Al+3O2=2Al2O32Al+3Cl2==2AlCl3
…
[分析现象]证实猜想：铝片表面有一层膜，这层膜溶于NaOH溶液，推导可能是Al2O3。
[设疑]刚才有些同学看到了铝片表面产生了气泡，这是Al2O3和NaOH溶液反应产生的吗？
[回忆] Al2O3和NaOH溶液的反应，练习离子方程式的书写。
[探究]那有些同学看到铝片表面的气泡是什么物质反应产生的呢？
世界卫生组织提出人体每天的摄铝量不应超过每千克体重1mg，一般情况下，一个人每天摄取的铝量绝不会超过这个量，但是，经常喝铝盐净化过的水，吃含铝盐的食物，如油条、粉丝、凉粉、油饼、易位罐装的软饮料等，或是经常食用铝制炊具炒出的饭莱，都会使人的摄铝量增加，从而影响脑细胞功能，导致记忆力下降，思维能力迟钝。
[投影]资料（回归生活，学以致用）
铝与人体健康
铝使用不当也会产生一些副作用。有资料报道：铝盐可能导致人的记忆力丧失。澳大利亚一个私营研究团体说：广泛使用铝盐净化水可能导致脑损伤，造成严重的记忆力丧失，这是早老性痴呆症特有的症状。研究人员对老鼠的实验表明，混在饮水中的微量铝进入老鼠的脑中并在那里逐渐积累，给它们喝一杯经铝盐处理过的水后，它们脑中的含铝量就达到可测量的水平。
4．几点探讨的地方：
（1）实验教学是把以学定教的理念转化为课堂教学的催活剂。在实验设计的过程中，学生能设计的能否再放开先，让学生提出问题、让学生自主设计；学生困难的地方，老师设计问题引导学生分析。这样能更好的体现以学定教的教学理念，从而全面激活课堂。
（2）实验过程中安全教育再强化些。如浓硫酸与铝的反应，若遇到浓硫酸外洒如何处理，毛巾、水等物品应提供，若遇到学生实验基础不是很好的，可改为教师演示实验。
3．细节处理较好。
（1）创设情境引入课题。引课比较有特色，能很好的吸引学生。在课堂过程中，也创设知识情境引入，寻找知识的生长点。
（2）知识点的分布过渡自然，知识联系密切。不管是已有知识与新知识，如氧化铝的性质与铝的性质的联系；还是新知识与新知识之间，都处理的比较合适。
（3）注重方法、能力的培养。如铝与氢氧化钠溶液反应的过程分析，引导学生类比思维；学生实验探究的过程中，也尽量多与学生沟通交流，引导学生观察思考，注重培养学生的实验能力、观察能力。
2、与酸反应：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑2Al+6H+=2Al3++3H2↑
3、钝化：常温下，铝遇浓硫酸，浓硝酸发生“钝化”现象。
4、与强碱反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+ 3H2↑
2Al+2H2O+2OH－= 2AlO2－+3H2↑
5、与氧化物反应：铝热反应
高温
2Alห้องสมุดไป่ตู้+ Fe2O3== 2Fe + Al2O3
[提问]结合图片思考，铝在生活中的这些应用，体现了铝的哪些物理性质？
[回答]铝合金具有密度小，硬度大，导热、导电性好，延展性好等特性。
（学生回答后投影归纳）
[板书]一、铝的物理性质（详见投影，板书简化）
[知识回顾]铝在地壳中的含量多少及其在自然界的存在形式。（投影，填空形式）
[交流与讨论]铝在地壳中含量丰富，都以化合态形式存在，说明了铝的性质如何？（由浅入深，符合知识的自然生长）
[学以致用] 1、家中的铝锅能否经常用金属清洁球擦亮呢？
[可能出现的两种观点：
能。擦亮了以后虽然破坏了表面的氧化膜，但是铝很活泼又可以形成一层氧化膜。
（书写学生正确的观点，与氧气等非金属单质的反应。并举例Cl2、S等）
不能。经常用金属清洁球或煤渣擦亮，易破坏表面氧化膜，久而久之会使铝锅变薄。
（肯定学生合理的想法，鼓励学生要多思考）]
[结论]铝能与强碱性溶液反应
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H22Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+ 3H2↑
[提问]（充分挖掘知识之间的联系，将已学的理论知识运用于具体的物质反应）
1、这一反应是否属于氧化还原反应？若是，还原剂是什么？氧化剂是什么？
2、铝片能否与酸溶液发生反应呢？
铝及铝合金
课题
铝及铝合金
课时
1
授课对象
高一
教学目标
知识与技能：了解铝的物理性质和应用；理解铝的化学性质；了解铝制品的相关使用知识。
过程与方法：通过对铝的化学性质的实验探究活动，培养学生动手操作能力和观察能力、比较分析能力。
情感与态度：通过小组共同完成实验，培养学生主动参与交流、团队合作精神。通过了解铝制品的相关使用知识，体验化学与生活的紧密联系，激发学习热情。
[猜想]1、铝与水反应生成的
2、铝与氢氧化钠反应产生的
[设计实验进行探究]1、将打磨的铝片投入水中
2、将打磨好的铝片与氢氧化钠固体接触
3、将用砂纸打磨过的铝条与6mol/L的氢氧化钠溶液反应
[实验验证]（分组活动，四人一小组）
学生根据实验得出结论：铝片与氢氧化钠溶液反应产生气泡
[解决疑难]1、铝与NaOH溶液反应生成了什么呢？
[板书]4、铝热反应
高温
2Al + Fe2O3== 2Fe + Al2O3
[练习]除了氧化铁，铝也能和其他金属氧化物发生置换反应，生成难熔的金属，比如MnO2，你能写出铝与MnO2反应的化学方程式吗？
[引导归纳]1、通过以上的探究讨论，你对铝的性质及用途有了哪些了解？
2、你能说说铝合金的优点和缺点吗？
[提问]盛放浓硫酸、浓硝酸的铝槽，浓硫酸倒掉后敞口放置在潮湿的环境中可取吗？应如何处理比较好？
[过渡]在化学反应中铝容易失去电子，化合价升高，表现出还原性。利用铝的还原性和铝转化为氧化铝时能放出大量热的性质，工业上常用铝粉来还原一些金属氧化物，这类反应称为铝热反应。
[演示实验]（验证实验）铝热反应
[介绍]（结合图片）利用这一反应，例如焊接钢轨时，人们常将铝粉与氧化铁的混合物点燃，由于反应放出大量的热，置换出的铁以熔融态形式流出，让熔融的铁流入铁轨的裂逢，冷却后就将铁轨牢牢地焊接在一起了。定向爆破的应用，强调放出的热量多。
[猜想1]铝表面有一层膜。
[观察与思考]（分组活动，四人一小组；让学生自己动手操作，有利于动手能力、创新思维能力的培养）
取一块铝片，观察其表面的颜色。将铝片部分浸入6 mol/L NaOH溶液中，静置一段时间后取出，观察有什么变化。上述实验现象说明了什么？
[学生可能描述的现象]1、铝片颜色变暗了
2、铝片表面先无明显变化，后产生气泡
2、煮好的菜能否放铝锅中过夜？
（不能。铝制品表面虽然有致密的氧化膜保护层，但若遇长时间遇酸、碱及氯化钠溶液都会发生反应而被腐蚀。因为氯化铝、铝都能与酸或碱溶液反应，所以，铝制品不宜用于盛放酸、碱溶液，不宜长时间盛放咸菜等腌制食品，也不能用具有强酸性或强碱性的洗涤剂来洗涤。）
3、铝桶能否盛放稀盐酸、稀硫酸？
[学生实验]将用砂纸打磨过的铝条与浓硫酸反应。
（观察现象并记录）
与铝反应的物质
实验现象
结论或化学方程式
浓硝酸
无明显现象
钝化
浓硫酸
无明显现象
钝化
[板书] 3、常温下，铝遇浓硝酸、浓硫酸发生钝化。
[提问]1、钝化属于物理变化还是化学变化？
2、浓硝酸、浓硫酸可用什么材料的容器储存运输？
[应用介绍]（结合图片）铝罐车运输浓硫酸和浓硝酸。
[实验验证]（分组活动，四人一小组）
将用砂纸打磨过的铝条分别与6mol/L的盐酸反应。
与铝反应的物质
实验现象
结论或化学方程式
盐酸
[师生归纳]通过以上分析说明了铝既能与酸反应，又能与强碱溶液反应。
[板书]2．与酸反应：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
3．与强碱溶液反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+ 3H2↑
教学反思
1．符合新教材理念：感知生活——探究性质——解决生活问题，体现了“从生活到化学，让化学走进生活”的教学理念。教学过程中牢牢抓住两条主线，生活线与知识线非常分明又联系紧密。能够很好的激发学生的学习积极性。
2．符合以学定教的教学理念。认真研究教材思路，打破教材的呈现方式，处理好教材与教学思路的关系，比如利用教材中的观察与思考，将铝片与氢氧化钠溶液的反应作了深入细致的实验探究与分析，结合学生实际情况，激活学生的原知识（Al2O3与NaOH溶液的反应，Na、Mg与水的反应），逐步引导学生探究分析，从而认识Al与NaOH溶液的反应，帮助学生对困难知识的认识。