鋁合金及其應(yīng)用RT

1、芮圖信息科技（上海）有限公司芮圖信息科技（上海）有限公司鋁合金基礎(chǔ)知識(shí)編輯：楊小斑1016年3月4日鋁合金的理論及應(yīng)用鋁合金的理論及應(yīng)用目錄目錄1鋁及鋁合金的特性鋁合金的分類及特點(diǎn)鋁合金的分類及特點(diǎn)鋁的合金化與強(qiáng)化方法鋁的合金化與強(qiáng)化方法2345 鋁在地殼中分布廣居第三位，在金屬元素中居第一位， 資源豐富 其性能優(yōu)良，應(yīng)用廣泛，高速發(fā)展1 、背、背 景景 鋁鋁 材材2 2、 鋁及鋁合金的特性鋁及鋁合金的特性 鋁具有面心立方點(diǎn)陣，無同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。鋁具有面心立方點(diǎn)陣，無同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。 銀白色輕金屬，質(zhì)輕，密度為銀白色輕金屬，質(zhì)輕，密度為2.7 g/cm2.7 g/cm3 3, ,約約為鐵的為鐵的1

2、/31/3。但比強(qiáng)度高，可與合金鋼相比。但比強(qiáng)度高，可與合金鋼相比。 鋁的熔點(diǎn)與純度有關(guān)，并隨鋁的純度的提高鋁的熔點(diǎn)與純度有關(guān)，并隨鋁的純度的提高而升高，當(dāng)純度為而升高，當(dāng)純度為99.996%99.996%時(shí)，熔點(diǎn)為時(shí)，熔點(diǎn)為660.24660.24。 鋁具有優(yōu)良的電導(dǎo)性、熱導(dǎo)性，其電導(dǎo)性僅鋁具有優(yōu)良的電導(dǎo)性、熱導(dǎo)性，其電導(dǎo)性僅次于銀和銅，居第三位，約為純銅電導(dǎo)率的次于銀和銅，居第三位，約為純銅電導(dǎo)率的62%62%。 鋁在大氣中有優(yōu)良抗蝕性。鋁表面生成一層薄而致鋁在大氣中有優(yōu)良抗蝕性。鋁表面生成一層薄而致密并與基體金屬牢固結(jié)合的氧化膜，阻止向金屬內(nèi)密并與基體金屬牢固結(jié)合的氧化膜，阻止向金屬內(nèi)部

3、擴(kuò)散而起到保護(hù)作用。部擴(kuò)散而起到保護(hù)作用。 鋁及其合金也易進(jìn)行陽極氧化處理，表面形成一層鋁及其合金也易進(jìn)行陽極氧化處理，表面形成一層堅(jiān)固的、各種色彩的、美觀的保護(hù)膜，可起到裝飾堅(jiān)固的、各種色彩的、美觀的保護(hù)膜，可起到裝飾與保護(hù)作用。與保護(hù)作用。 鋁的塑性很好，富有延展性，便于冷、熱壓力加工。鋁的塑性很好，富有延展性，便于冷、熱壓力加工?？芍瞥珊穸葹榭芍瞥珊穸葹?.000638mm0.000638mm的鋁箔和冷拔成極細(xì)的絲。的鋁箔和冷拔成極細(xì)的絲。根據(jù)鋁合金的成分、根據(jù)鋁合金的成分、組織和工藝特點(diǎn)，組織和工藝特點(diǎn)，可以將其分為鑄造可以將其分為鑄造鋁合金與變形鋁合鋁合金與變形鋁合金兩大類。金兩大類

4、。變形鋁合金是將鋁合金鑄錠通過變形鋁合金是將鋁合金鑄錠通過壓力加工（軋制、擠壓、模鍛等）壓力加工（軋制、擠壓、模鍛等）制成半成品或成品，所以要求有制成半成品或成品，所以要求有良好的良好的塑性變形能力塑性變形能力。鑄造鋁合金則是將熔融的合金鑄造鋁合金則是將熔融的合金直接澆鑄成形狀復(fù)雜的甚至是直接澆鑄成形狀復(fù)雜的甚至是薄壁的成型件，所以要求合金薄壁的成型件，所以要求合金具有良好的具有良好的鑄造流動(dòng)性。鑄造流動(dòng)性。3 3、鋁合金的分類及組織特點(diǎn)、鋁合金的分類及組織特點(diǎn)1XXX系合金工業(yè)純鋁，導(dǎo)電導(dǎo)熱性好，抗蝕性好，不能熱工業(yè)純鋁，導(dǎo)電導(dǎo)熱性好，抗蝕性好，不能熱處理。處理。2XXX系合金以銅為主要合金

5、元素，包括以銅為主要合金元素，包括Al-Cu-MgAl-Cu-Mg合金、合金、Al-Cu-Mg-Fe-NiAl-Cu-Mg-Fe-Ni合金和合金和Al-Cu-MnAl-Cu-Mn合金等，這些合金等，這些合金均屬于熱處理可強(qiáng)化合金，強(qiáng)度高，耐蝕合金均屬于熱處理可強(qiáng)化合金，強(qiáng)度高，耐蝕性好。性好。1XXX系合金工業(yè)純鋁，導(dǎo)電導(dǎo)熱性好，抗蝕性好，不能熱工業(yè)純鋁，導(dǎo)電導(dǎo)熱性好，抗蝕性好，不能熱處理。處理。2XXX系合金以銅為主要合金元素，包括以銅為主要合金元素，包括Al-Cu-MgAl-Cu-Mg合金、合金、Al-Cu-Mg-Fe-NiAl-Cu-Mg-Fe-Ni合金和合金和Al-Cu-MnAl-Cu

6、-Mn合金等，這些合金等，這些合金均屬于熱處理可強(qiáng)化合金，強(qiáng)度高，耐蝕合金均屬于熱處理可強(qiáng)化合金，強(qiáng)度高，耐蝕性好。性好。3XXX系合金以錳為主要合金元素的鋁合金，屬于熱處理不以錳為主要合金元素的鋁合金，屬于熱處理不可強(qiáng)化合金。塑性高，焊接性能好，是一種耐可強(qiáng)化合金。塑性高，焊接性能好，是一種耐腐蝕性能良好的中等強(qiáng)度鋁合金腐蝕性能良好的中等強(qiáng)度鋁合金1XXX系合金4XXX系合金 以以Si為主要合金元素的鋁合金，多數(shù)不能熱處為主要合金元素的鋁合金，多數(shù)不能熱處理強(qiáng)化。該合金熔點(diǎn)低，熔體流動(dòng)性能好，容理強(qiáng)化。該合金熔點(diǎn)低，熔體流動(dòng)性能好，容易補(bǔ)縮，并且不會(huì)使最終產(chǎn)品產(chǎn)生脆性易補(bǔ)縮，并且不會(huì)使最終產(chǎn)

7、品產(chǎn)生脆性5XXX系合金6XXX系合金以銅為主要合金元素，包括以銅為主要合金元素，包括Al-Cu-MgAl-Cu-Mg合金、合金、Al-Cu-Mg-Fe-NiAl-Cu-Mg-Fe-Ni合金和合金和Al-Cu-MnAl-Cu-Mn合金等，這些合金等，這些合金均屬于熱處理可強(qiáng)化合金，強(qiáng)度高，耐蝕合金均屬于熱處理可強(qiáng)化合金，強(qiáng)度高，耐蝕性好。性好。以錳為主要合金元素的鋁合金，屬于熱處理不以錳為主要合金元素的鋁合金，屬于熱處理不可強(qiáng)化合金。塑性高，焊接性能好，是一種耐可強(qiáng)化合金。塑性高，焊接性能好，是一種耐腐蝕性能良好的中等強(qiáng)度鋁合金，耐蝕性高，腐蝕性能良好的中等強(qiáng)度鋁合金，耐蝕性高，焊接性好。焊接

8、性好。9XXX系合金7XXX系合金8XXX系合金以以ZnZn為主要合金元素的鋁合金，屬于熱處理為主要合金元素的鋁合金，屬于熱處理可強(qiáng)化鋁合金加可強(qiáng)化鋁合金加MgMg，則為，則為Al-Zn-MgAl-Zn-Mg合金，具合金，具有良好的熱變形性能，在適當(dāng)?shù)臒崽幚硐履苡辛己玫臒嶙冃涡阅埽谶m當(dāng)?shù)臒崽幚硐履軌虻玫捷^高的強(qiáng)度，焊接性能良好。夠得到較高的強(qiáng)度，焊接性能良好。以以FeFe為主要元素的鋁合金為主要元素的鋁合金備用元素的鋁合金備用元素的鋁合金（1 1）固溶強(qiáng)化）固溶強(qiáng)化純鋁中加入合金元素，形成鋁基固溶體，造成純鋁中加入合金元素，形成鋁基固溶體，造成晶格畸變，阻礙了位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)，起到固溶強(qiáng)化晶格畸變

9、，阻礙了位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)，起到固溶強(qiáng)化的作用，可使其強(qiáng)度提高。根據(jù)合金化的一般的作用，可使其強(qiáng)度提高。根據(jù)合金化的一般規(guī)律，形成無限固溶體或高濃度的固溶體型合規(guī)律，形成無限固溶體或高濃度的固溶體型合金時(shí)，不僅能獲得高的強(qiáng)度，而且還能獲得優(yōu)金時(shí)，不僅能獲得高的強(qiáng)度，而且還能獲得優(yōu)良的塑性與良好的壓力加工性能。良的塑性與良好的壓力加工性能。4、鋁的合金化與強(qiáng)化方法鋁的合金化與強(qiáng)化方法（2 2）時(shí)）時(shí)效強(qiáng)化效強(qiáng)化 強(qiáng)化通過熱處理實(shí)現(xiàn)，主要是由于合金強(qiáng)化通過熱處理實(shí)現(xiàn)，主要是由于合金元素在鋁合金中有較大的固溶度，且隨溫度元素在鋁合金中有較大的固溶度，且隨溫度的降低而急劇減小。所以鋁合金經(jīng)加熱到某的降低而急劇

10、減小。所以鋁合金經(jīng)加熱到某一溫度淬火后，可以得到過飽和的鋁基固溶一溫度淬火后，可以得到過飽和的鋁基固溶體。這種過飽和鋁基固溶體放置在室溫或加體。這種過飽和鋁基固溶體放置在室溫或加熱到某一溫度時(shí)，其強(qiáng)度和硬度隨時(shí)間的延熱到某一溫度時(shí)，其強(qiáng)度和硬度隨時(shí)間的延長而增高，但塑性、韌性則降低，這個(gè)過程長而增高，但塑性、韌性則降低，這個(gè)過程稱為時(shí)效。時(shí)效過程中使鋁合金的強(qiáng)度、硬稱為時(shí)效。時(shí)效過程中使鋁合金的強(qiáng)度、硬度增高的現(xiàn)象稱為時(shí)效強(qiáng)化或時(shí)效硬化。度增高的現(xiàn)象稱為時(shí)效強(qiáng)化或時(shí)效硬化。普通鋁合金在生活中的應(yīng)用鋁合金在我們的生活中十分常見，我們的門窗，床鋪，炊具，餐具，自行車，汽車等，都包含有鋁合金。5、鋁鋁合金的合金的應(yīng)應(yīng)用用交通運(yùn)輸18汽車用鋁 建筑領(lǐng)域建筑領(lǐng)域航空航空航天航天質(zhì)量輕，強(qiáng)度高，抗腐蝕，易成型，可焊接質(zhì)量輕，強(qiáng)度高，抗腐蝕，易成型，可焊接設(shè) 備部 件包 裝材 料武器裝備以鋁為基的合金總稱。主要合金元素有銅、硅以鋁為基的合金總稱。主要合金元素有銅、硅、鎂、鋅、錳，次要合金元素有鎳、鐵、鈦、鉻、鎂、鋅、錳，次要合金元素有鎳、鐵、鈦、鉻、鋰等。、鋰等。鋁合金是工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一類有色金屬結(jié)鋁合金是工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一類有色金屬結(jié)構(gòu)材料在航空、航天、汽車、機(jī)械制造、船舶及構(gòu)材料在航空、航天、汽車、機(jī)械制造、船舶及