鋁、銅及其合金

1.2.5鋁及其合金1.2.1純鋁的特性鋁：原子序數(shù)為13，原子量為26.98，面心立方結(jié)構(gòu)，熔點(diǎn)660℃，密度2.702，晶格常數(shù)4.05?，原子直徑2.86?，標(biāo)準(zhǔn)電極電位－1.67V高的耐大氣腐蝕性：鋁在大氣中極易和氧作用生成一層牢固致密的氧化膜，厚度約為50～100?，可防止鋁繼續(xù)氧化；即使在熔融狀態(tài)，仍然能維持氧化膜的保護(hù)作用。因此，鋁在大氣環(huán)境中是抗蝕的。Al2O3膜具有酸、堿兩重性，因此，純鋁除在氧化性的濃硝酸(80～98％)中有極高的穩(wěn)定性外(優(yōu)于Ni—Cr系不銹鋼)，在硫酸、鹽酸、堿、鹽和海水中均不穩(wěn)定。良好的低溫性能、無低溫脆性：在攝氏零度以下隨著溫度的降低，其強(qiáng)度和塑性提高。高的導(dǎo)電性：位于銀、銅、金之后。高的導(dǎo)熱性：熱交換器。無磁性：沖擊不產(chǎn)生火花，用于制作如儀表材料、電氣設(shè)備的屏蔽材料，易燃、易爆物的生產(chǎn)器材等。低強(qiáng)度、高塑性：強(qiáng)度為80MPa~130MPa，延伸率30~50%，鋁箔。1.2工業(yè)純鋁1.2.3純鋁的牌號(hào)舊標(biāo)準(zhǔn)新標(biāo)準(zhǔn)LG1、LG2、LG3、LG4、LG5L2、L3、L4、L6、L4-1、L5-18A06：Al：余量、Si≤0.55、Cu≤0.10、

Mg≤0.10、

Zn≤0.10、

Mn≤0.10、Fe：0.000～0.500、FeSi：0.000～1.500注：單個(gè):≤0.05;合計(jì):≤0.151A85、1A90、1A93、1A97、1A99、1060、1050A、1035、8A06、1A30、1100

LG1、LG2、LG3、LG4、LG5、L2、L3、L4、L6、L4-1、L5-1工業(yè)純鋁2、用途：用作電線、電纜、管、棒、線、型材、配制鋁合金1.2工業(yè)純鋁1.2.4純鋁的應(yīng)用高純鋁主要用于科研、化學(xué)工業(yè)、電子工業(yè)以及其它一些特殊用途。日常生活用品用1050A(L3)制造。大部分純鋁用于熔制鋁合金，有些純度不高的鋁有時(shí)也用來加工成各種半成品。1A50食品、化學(xué)和釀造工業(yè)用擠壓盤管，各種軟管，煙花粉

1A60要求抗蝕性與成形性均高的場合，但對強(qiáng)度要求不高，化工設(shè)備是其典型用途

1070用于加工需要有良好的成形性和高的抗蝕性但不要求有高強(qiáng)度的零件部件，例如化工產(chǎn)品、食品工業(yè)裝置與貯存容器、薄板加工件、深拉或旋壓凹形器皿、焊接零部件、熱交換器、印刷板、銘牌、反光器具

1A45包裝及絕熱鋁箔，熱交換器

1A99

電解電容器箔，光學(xué)反光沉積膜鋁及其合金鋁是輕金屬，號(hào)稱“會(huì)飛的金屬鋁合金制造的機(jī)翼鋁及其合金鋁的導(dǎo)電性僅次于Cu和Ag鋁及其合金鋁是熱的良導(dǎo)體，導(dǎo)熱能力是鐵的3倍2.2.1

鋁合金的牌號(hào)、分類與應(yīng)用2.2鋁合金形變鋁合金：相圖中D點(diǎn)以左的部分。該類鋁合金加熱至固溶線FD以上時(shí)能形成單相α固溶體，塑性好，適用于壓力加工成形。不能熱處理強(qiáng)化的形變鋁合金：相圖中F點(diǎn)以左的部分，組織為單相固溶體，且其溶解度不隨溫度而變化，無法進(jìn)行熱處理強(qiáng)化；可熱處理強(qiáng)化的形變鋁合金：相圖中F和D之間的形變鋁合金，固溶體的溶解度隨著溫度而顯著變化，可進(jìn)行熱處理強(qiáng)化。鑄造鋁合金：相圖中D點(diǎn)以右的部分，有共晶鋁合金、亞共晶鋁合金和過共晶鋁合金之分。按鋁合金所處相圖的位置分類：鋁合金:形變鋁合金、鑄造鋁合金純鋁中加入適量其它元素如Si、Cu、Mg、Zn等即為鋁合金二、鋁合金分類與牌號(hào)1、鋁合金分類鋁合金的分類變形鋁合金鑄造鋁合金不可以熱處理：防銹鋁可以熱處理：硬鋁、超硬鋁、鍛鋁2.2鋁合金2.2.1

鋁合金的牌號(hào)、分類與應(yīng)用舊標(biāo)準(zhǔn)新標(biāo)準(zhǔn)按鋁合金加入合金元素種類分類：按加入合金元素后鋁合金的性能特點(diǎn)分類：鋁合金分類與牌號(hào)2、變形鋁合金的牌號(hào)———四位數(shù)字體系XXXX鋁合金：用來識(shí)別同一組鋁合金中的不同序（無特殊意義）純鋁：表示鋁質(zhì)量百分?jǐn)?shù)小數(shù)點(diǎn)后的兩位數(shù)鋁合金：表示改型情況（“A”為原始合金；“B－Y”為改型合金，允許與原始合金有一定的成分偏差也可用0——9表示）

表示組別：1-純鋁，2-鋁，3-鋁錳合金，4-鋁硅合金，5-鋁鎂合金，6-鋁鎂硅合金，7-鋁鋅合金，8-其他鋁合金，9-備用數(shù)字?jǐn)?shù)字?jǐn)?shù)字?jǐn)?shù)字鋁合金分類與牌號(hào)變形鋁合金鑄造鋁合金變形鋁合金鑄造鋁合金變形鋁合金鑄造鋁合金防銹鋁合金：5A02、5A03、5A05、5B05、5A06、5A12、5B06、5A13、5A33、5A43、3A21、5083

LF2、LF3、LF5、LF10、LF6、LF12、LF14、LF13、LF33、LF43、LF21、LF5-1主加元素為Mn或Mg，形成Al-Mg《5×××》或Al-Mn《3×××》Mg：是固溶強(qiáng)化和降低密度，對耐蝕性能的影響較??；

Mn：提高合金的抗蝕能力和固溶強(qiáng)化。該類合金為單相固溶體，具有較強(qiáng)的抗腐蝕能力以及較好的冷變形能力和焊接性能，不能時(shí)效強(qiáng)化，但可形變強(qiáng)化。5A05:5%Mg、0.3～0.6%Mn:270MPa、18%（退火態(tài)）3A21:1.0～1.6%Mn:170MPa、23%（退火態(tài)）2.2.1鋁合金的牌號(hào)、分類與應(yīng)用2.2鋁合金5A02飛機(jī)油箱與導(dǎo)管，焊絲，鉚釘，船舶結(jié)構(gòu)件

5A03中等強(qiáng)度焊接結(jié)構(gòu)，冷沖壓零件，焊接容器，焊絲，可代替5A02

5A05焊接結(jié)構(gòu)件，飛機(jī)蒙皮骨架

5A06焊接結(jié)構(gòu)，冷模鍛零件，焊拉容器受力零件，飛機(jī)蒙皮骨部件

5A12焊接結(jié)構(gòu)件，防彈甲板3A21飛機(jī)油箱、油路導(dǎo)管、鉚釘線材等；建筑材料與食品等工業(yè)裝備等2.2鋁合金Al-Cu合金中再加合金元素Mg或Mn形成的Al-Cu-Mg和Al-Cu-Mn系鋁合金。

Al-Cu-Mg系硬鋁稱為普通硬鋁

Al-Cu-Mn系硬鋁稱為耐熱硬鋁硬鋁可通過熱處理（固溶＋時(shí)效）強(qiáng)化，也可形變強(qiáng)化。硬鋁存在兩點(diǎn)不足，一是抗蝕性差，由于合金中含有大量的銅，而含銅固溶體和化合物的電極電位均高于晶界，因此易產(chǎn)生晶界腐蝕，使用過程中需采取包鋁陰極保護(hù)、噴漆等防腐措施。二是硬鋁的固溶處理溫度范圍窄。如2A12（LY12

）為495～503℃。低于該溫度時(shí)固溶體的過飽和度不足，影響時(shí)效效果；高于該溫度時(shí)，又易產(chǎn)生晶界熔化。2A12：3.8~4.9%Cu、1.2~1.8%Mg、0.4~0.8%Mn：480MPa、10%（固溶+時(shí)效）硬鋁合金2A01、2A02、2A04、2B11、2B12、2A10、2A11、2A12、2A06、2A16、2A17

LY1、LY2、LY4、LY8、LY9、LY10、LY11、LY12、LY6、LY16、LY172.2.1鋁合金的牌號(hào)、分類與應(yīng)用2A01≤100℃的結(jié)構(gòu)鉚釘

2A02200~300℃的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的軸向壓氣機(jī)葉片

2A06150~250℃的飛機(jī)結(jié)構(gòu)及125~250℃的航空器結(jié)構(gòu)鉚釘

2A10強(qiáng)度比2A01高，用于制造≤100℃的航空器結(jié)構(gòu)鉚釘

2A11飛機(jī)的中等強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)件、螺旋槳葉片、交通運(yùn)輸工具與建筑結(jié)構(gòu)件。航空器的中等強(qiáng)度的螺栓與鉚釘

2A12

航空器蒙皮、隔框、翼肋、翼梁、鉚釘?shù)?，建筑與交通運(yùn)輸工具結(jié)構(gòu)件

2A14形狀復(fù)雜的自由鍛件與模鍛件

2A16250~300℃的航天航空器零件，室溫及高溫工作的焊接容器與氣密座艙

2A17225~250℃的航空器零件

2A50形狀復(fù)雜的中等強(qiáng)度零件

2A60航空器發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)輪、導(dǎo)風(fēng)輪、風(fēng)扇、葉輪等

2A70飛機(jī)蒙皮，航空器發(fā)動(dòng)機(jī)活塞、導(dǎo)風(fēng)輪、輪盤等

2A80航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)葉片、葉輪、活塞、漲圈及其他工作溫度高的零件

2A90航空發(fā)動(dòng)機(jī)活塞2.2鋁合金硬鋁合金2.2.1鋁合金的牌號(hào)、分類與應(yīng)用2.2鋁合金超硬鋁合金7A03、7A04、7A09、7A10、7003

LC3、LC4、LC9、LC10、LC12為Al-Zn-Mg-Cu系合金，并含有少量的鉻和錳。形變鋁合金中力學(xué)性能最高，抗拉強(qiáng)度達(dá)600～700MPa。超硬鋁的熱處理強(qiáng)化效果（固溶＋時(shí)效）最顯著，熱塑性好，易加工成形，但缺口敏感性大，疲勞極限低，抗蝕性差，高溫下軟化快。7A04：5.0~7.0%Zn

、1.4~2.0%Cu、1.8~2.8%Mg、0.2~0.6%Mn600MPa、9%7A09用于制造飛機(jī)中要求強(qiáng)度高、抗腐蝕性能強(qiáng)的高應(yīng)力結(jié)構(gòu)件

7A04

飛機(jī)蒙皮、螺釘、以及受力構(gòu)件如大梁桁條、隔框、翼肋、起落架等2.2.1鋁合金的牌號(hào)、分類與應(yīng)用2.2鋁合金鍛造鋁合金6A02、6B02、6070、2A50、2B50、2A70、2A80、2A90、2A14、4A11、6061、6063

LD2、LD2-1、LD2-2、LD5、LD6、LD7、LD8、LD9、LD10、LD11、LD30、LD31鍛鋁有Al-Mg-Si、Al-Cu-Mg-Si、Al-Cu-Mg-Fe-Ni等合金系。該類合金的合金元素種類多而含量少，具有良好的熱塑性和鍛造性，并可熱處理強(qiáng)化。Al-Mg-Si系合金：宜于制造形狀復(fù)雜的型材和鍛件，如飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)中工藝性和耐蝕性要求較高的零件；Al-Cu-Mg-Si系合金：用于制造形狀復(fù)雜、承受中等載荷的各類大型鍛件和模鍛件，但該合金有應(yīng)力腐蝕和晶界腐蝕的傾向，不宜作薄壁零件；Al-Cu-Mg-Fe-Ni系合金：因含有較多的Fe、Ni，因而具有較高的耐蝕性能，適宜于制造發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞、汽輪機(jī)葉片等耐高溫和耐腐蝕的零件。2.2.1鋁合金的牌號(hào)、分類與應(yīng)用6005擠壓型材與管材，用于要求強(qiáng)度較高的結(jié)構(gòu)件，如梯子、電視天線

6009汽車車身板

6010薄板，汽車車身

6061用于一定強(qiáng)度、可焊性與抗蝕性高的各種工業(yè)結(jié)構(gòu)件，如卡車、塔式建筑、船舶、電車、家具、機(jī)械零件、精密加工等用的管、棒、形材、板材

6063建筑型材，灌溉管材以及供車輛、臺(tái)架、家具、欄柵等用的擠壓材料

6066鍛件及焊接結(jié)構(gòu)件的擠壓材料

6070重載焊接結(jié)構(gòu)與汽車工業(yè)用的擠壓材料與管材

6101公共汽車用高強(qiáng)度棒材、電導(dǎo)體與散熱器材等

6201高強(qiáng)度導(dǎo)電棒材與線材

6205厚板、踏板與耐高沖擊的擠壓件

6262要求抗蝕性優(yōu)于2011和2017合金的有螺紋的高應(yīng)力零件