几种典型挤压铝合金及其特性

1.2.2 几种典型挤压铝合金及其特性

几种典型挤压铝合金及其特性如下：

（1）1035合金。1035合金是含0.7％以下杂质的工业纯铝，其中主要杂质是铁和硅。铁

和硅以及某些其它金属杂质能略微提高强度，但显著地降低合金的塑性和导电性能。

工业纯铝在许多介质中都具有高化学稳定性，超过了其它高标准电位的金属。铝的化

学稳定性高是因为在铝的表面上产生一层薄而致密的氧化膜。

铝中杂质含量越少（特别是铁和硅），其抗蚀性越高。实际上只有镁和锰不降低铝的抗

蚀性。

1035合金的半成品在退火和热挤压状态下供应。但是，不管什么样供应状态，挤压型

材的最后加工工序是拉伸矫直，可在辊式矫直机上矫直。矫直时，强度性能略有提高，但

塑性剧烈降低。

此外，在冷变形时合金的导电性能稍有提高。因此在型材性能要求严格时，则需要考

虑矫直时上述性能的变化。

当提高温度时，1035合金的强度性能下降，而塑性则急剧升高。当温度低于零度时，合

金的强度和塑性性能都显著提高。

（2）3A21合金。3A21合金是AlMn二元系中的变形合金。它具有高抗蚀性，实际上

与1035合金的抗蚀性没有差别。3A21合金的半成品能够很好地进行气焊、氢原子焊、氩

弧焊和接触焊。焊缝的抗蚀性与基体金属相同。在冷状态和热状态下合金的变形性能好，热变形的温度范围很宽（320～470C）。该合金用热处理方法不能强化，合金型材在退火或执

挤压状态下供应。

变形温度和变形速度对3A21合金变形抗力的影响要比工业纯铝小很多。

（3）6063合金。6063合金是A1－Mg－Si系合金中的典型代表，具有特别优良的可挤压性和可焊接性，是建筑门窗型材的首选材料。它的特点是在压力加工的温度－速度条件下，塑性性能和抗蚀性高；没有应力腐蚀倾向。在焊接时，其抗蚀性实际上不降低。

6063合金在热处理时剧烈强化。合金中的主要强化相是MgSi和AlSiFe。如果6063合

金挤压型材在退火状态下的抗拉强度为98～117.6MPa，那么在淬火和自然时效后的抗拉

强度可提高到176.4～196MPa；此时相对伸长率下降不大（由23％～25％下降到15％～

20％）。合金在160～170℃下经过人工时效可以得到更大的强化效果，此时，抗拉强度提高

到269.5～235.2MPa。但是，在人工时效时，塑性性能更剧烈下降（δ＝10％～12％）。淬

火与人工时效之间的间隔时间对6063合金（在人工时效时）的强化程度有显著的影响，随着间隔时间由15min增加到4h，抗拉强度和屈服强度降低到29.4～39.2MPa。人工时效时

的保温时间对6063合金半成品的力学性能没有重大影响。

（4）6A02合金。普通的6A02合金（不限制铜含量）属于A1－Mg－Si－Cu系合金。它在压力加工的温度－速度条件下，以及在室温下具有很高的塑性性能。

生产6A02合金挤压半成品时，虽然其锰含量比较少，但在热处理后却能保持着未再结

晶的组织，因此，可以显著提高强度性能。和6063合金一样，6A02合金在热处理时急剧

强化，其主要强化相为Mg2Si和W（AlxMg5Si4Cu）。

淬火后用自然时效的方法可以提高抗拉强度，该性能与退火状态下的相比可提高一倍，

而淬火后再人工时效的大约可提高两倍。但是，在人工时效时塑性性能却明显下降（相对

伸长率大约降低1/2，而相对压缩率降低2/3以上）。6A02合金的典型力学性能如表1－5所示。

6A02合金与6063合金不同，6063合金无论在自然时效状态下，还是在人工时效状态

下都具有高抗蚀性，而6A02合金在人工时效状态下的抗蚀性明显下降，并出现晶间腐蚀倾向。6A02合金中的铜含量越高，则抗蚀性下降越多。

在腐蚀过程中，随着合金中铜含量的增加，强度损失的剧烈程度也增大，例如，如果

铜含量为0.26％时，合金经过6个月试验以后（用30％的NaCl溶液喷溅），其抗拉强度降低25％，其相对伸长率却降低了90％。所以为提高抗

蚀性能，通常把合金中的铜含量控制在0.1％以下。

6A02合金可以点焊、滚焊和氩弧焊。焊接接头的

强度为基体金属强度的60％～70％。焊接后淬火和时

效可使焊接接头的强度达到基体金属强度的90％～

95％。

6A02合金的变形抗力与变形温度的关系如图1－

8所示。

（5）5A06合金。5A06合金属于Al－Mg－Mn系合

金。无论在室温下，还是在高温下，它都具有很高的

塑性，在各种介质中，包括在海水中都具有很高的抗

蚀性。该合金的良好抗蚀性和可焊性使它在造船工业中得到广泛应用。该合金的焊缝具有高的强度和塑性性能。在室温下，焊接接头的强度可达到基体金属强度的90％～95％。