鋁合金及其應(yīng)用課件

1、鋁合金的理論及應(yīng)用鋁合金的理論及應(yīng)用目錄1鋁及鋁合金的特性鋁合金的分類及特點(diǎn)鋁的合金化與強(qiáng)化方法2345背景鋁合金的應(yīng)用目錄1鋁及鋁合金的特性鋁合金的分類及特點(diǎn)鋁的合金化與強(qiáng)化方法 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 景 鋁在地殼中分布廣居第三位，在金屬元素中居第2、 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。銀白色輕金屬，質(zhì)輕，密度為2.7 g/cm3,約為鐵的1/3。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而升高，當(dāng)純度為99.996%時(shí)，熔點(diǎn)為660.24。鋁具有優(yōu)良的電導(dǎo)性、熱導(dǎo)性，其電

2、導(dǎo)性僅次于銀和銅，居第三位，約為純銅電導(dǎo)率的62%。2、 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)部擴(kuò)散而起到保護(hù)作用。鋁及其合金也易進(jìn)行陽(yáng)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?？芍瞥珊穸葹?.000638mm的鋁箔和冷拔成極細(xì)的絲。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根據(jù)鋁合金的成分、組織和工藝特點(diǎn)，可以將其分為鑄造鋁合金與變形鋁合金兩大類。變形鋁合金是將鋁合金鑄錠通過壓力加工（軋

3、制、擠壓、模鍛等）制成半成品或成品，所以要求有良好的塑性變形能力。鑄造鋁合金則是將熔融的合金直接澆鑄成形狀復(fù)雜的甚至是薄壁的成型件，所以要求合金具有良好的鑄造流動(dòng)性。3、鋁合金的分類及組織特點(diǎn)根據(jù)鋁合金的成分、組織和工藝特點(diǎn)，可以將其分為鑄造鋁合金與變1XXX系合金工業(yè)純鋁，導(dǎo)電導(dǎo)熱性好，抗蝕性好，不能熱處理。2XXX系合金以銅為主要合金元素，包括Al-Cu-Mg合金、Al-Cu-Mg-Fe-Ni合金和Al-Cu-Mn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，不能熱處理。2XXX系合金以銅為主要合金元素，包括Al-Cu-Mg合金、

4、Al-Cu-Mg-Fe-Ni合金和Al-Cu-Mn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1XXX系合金工業(yè)純鋁，導(dǎo)電導(dǎo)熱性好，抗蝕性好，不能熱處理。1XXX系合金4XXX系合金 以Si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，容易補(bǔ)縮，并且不會(huì)使最終產(chǎn)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Al-Cu-Mg合金、Al-Cu-Mg-Fe-Ni合金和Al-Cu-Mn合金等，這些合金均屬于熱處理可強(qiáng)化合金，

5、強(qiáng)度高，耐蝕性好。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，是一種耐腐蝕性能良好的中等強(qiáng)度鋁合金，耐蝕性高，焊接性好。1XXX系合金4XXX系合金 以Si為主要合金元素的鋁合金，9XXX系合金7XXX系合金8XXX系合金以Zn為主要合金元素的鋁合金，屬于熱處理可強(qiáng)化鋁合金加Mg，則為Al-Zn-Mg合金，具有良好的熱變形性能，在適當(dāng)?shù)臒崽幚硐履軌虻玫捷^高的強(qiáng)度，焊接性能良好。以Fe為主要元素的鋁合金備用元素的鋁合金9XXX系合金7XXX系合金8XXX系合金以Zn為主要合金元（1）固溶強(qiáng)化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)

6、化的作用，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。4、鋁的合金化與強(qiáng)化方法（1）固溶強(qiáng)化純鋁中加入合金元素，形成鋁基固溶體，造成晶格（2）時(shí)效強(qiáng)化 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，且隨溫度的降低而急劇減小。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)間的延長(zhǎng)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、硬度增高的現(xiàn)象稱為時(shí)效強(qiáng)化或時(shí)效硬化。（2）時(shí)效強(qiáng)化

7、 強(qiáng)化通過熱處理實(shí)現(xiàn)，主要是由于合金元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、鋁合金的應(yīng)用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，我們的交通運(yùn)輸交通運(yùn)輸14鋁在汽車中的用量正在不斷增加，汽車上鋁比例最高的車輛都是高性能的車輛，如美洲虎、奧迪A8。汽車用鋁14鋁在汽車中的用量正在不斷增加，汽車上鋁比例最高的車輛都是 建筑領(lǐng)域各種各樣的鋁合金正被用于新穎的家居環(huán)境和住宅建設(shè)，從外部裝修到內(nèi)部裝修，如鋁合金門幕墻板、鋁塑板等。 建筑領(lǐng)域各種各樣的鋁合金正被用于新穎的家居環(huán)境16航空航天武器裝備質(zhì)量輕，強(qiáng)度高

8、，抗腐蝕，易成型，可焊接16航空航天武器裝備質(zhì)量輕，強(qiáng)度高，抗腐蝕，易成型，可焊接 2006年12月30日，東北輕合金有限責(zé)任公司自行設(shè)計(jì)制造的環(huán)軋生產(chǎn)線生產(chǎn)出迄今國(guó)內(nèi)最大的鋁合金鍛環(huán)。 該環(huán)直徑達(dá)5150毫米，寬340毫米，厚100毫米。隨著我國(guó)航天事業(yè)的飛速發(fā)展，大推力火箭和宇航器所需的鋁合金直徑在不斷加大，未來幾年將需要直徑達(dá)5米及5米以上的鍛環(huán)。 2006年12月30日，東北輕合金有限責(zé)任公司自總結(jié)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、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)構(gòu)材料在航空、航天、汽車、機(jī)械制造、船舶及化學(xué)工業(yè)中已大量應(yīng)用。鋁合