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演示文稿鋁合金非常經(jīng)典目前一頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)(優(yōu)選)鋁合金非常經(jīng)典目前二頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)

2、力性純度σbMPaσ0.2MPaδ%HB99.9949224584~11299.7(A00)65264499.5702831126~175純鋁進(jìn)行60~80%冷變形,σb

雖然能達(dá)到150~180MPa,但δ已降低到1~1.5%,變脆目前三頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)

3、化學(xué)性能鋁的化學(xué)活潑性極高,標(biāo)準(zhǔn)電極電位(-1.67伏)。鋁在空氣中表面生成5~10nm厚的Al2O3保護(hù)膜,在大氣中耐蝕。在濃硝酸中有極高的穩(wěn)定性,與有機(jī)酸及食品幾乎不反應(yīng)。在硫酸、鹽酸、堿、鹽中不穩(wěn)定。目前四頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)4、特點(diǎn)

質(zhì)量輕優(yōu)秀的導(dǎo)電、傳熱和塑性變形性能在大氣中有良好的耐蝕性強(qiáng)度低不適于作結(jié)構(gòu)材料目前五頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)二、鋁的合金化合金化原理主要固溶強(qiáng)化和時(shí)效強(qiáng)化固溶強(qiáng)化:元素溶解度大,與Al原子直徑差大,例如Mg

和Mn時(shí)效強(qiáng)化:所加元素或形成的中間相,高溫時(shí)在Al中有較大的溶解度,隨溫度降低溶解度急劇變小。

常加入的元素為Zn、Mg、Cu、Si、Li。目前六頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)各種元素在鋁中的極限溶解度元素溫度℃極限溶解度元素溫度℃極限溶解度Wt%At%Wt%At%Zn4437028.8Ti665~1.30.74Ag56656.613.8Cr6610.770.40Mg45017.418.5Cd6490.40.09Ge4247.22.7V661~0.40.21Cu5485.652.4Zr6600.280.08Li6004.216.3Sn228~0.06~0.01Mn6581.820.9Fe6550.050.025Si5771.651.59Ni6400.040.02目前七頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)鋁合金中常見(jiàn)元素的原子直徑(原子間最緊密距離)元素原子直徑?元素原子直徑?Mg3.196V2.632Zr3.170Cu2.556Li3.039Cr2.498Sn3.022Ni2.491Cd2.979Fe2.482Ti2.890Ge2.450Ag2.888Si2.351Al2.862Mn2.240Zn2.665目前八頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)鋁合金常加入的元素為Zn、Mg、Cu、Si、Li。在合金中可能形成:

θ-CuAl2S-Al2CuMgη-MgZn2T-Al2Mg3Zn3β-Mg2Siδ-AlLiβ-Mg2Al3鋁中的主要雜質(zhì):Fe、Si為了改善合金的塑性和抗蝕性,合金中常加入Mn、Cr、Zr、Ti、Cu等微量元素。目前九頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)三、分類、牌號(hào)和狀態(tài)符號(hào)

(1)我國(guó)鋁及其合金過(guò)去的分類和牌號(hào):采用漢語(yǔ)拼音加阿拉伯?dāng)?shù)字表示

純鋁:LG工業(yè)高純鋁;L工業(yè)純鋁

變形鋁合金分類及牌號(hào):

(L)(類)(序號(hào))(狀態(tài))目前十頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)純鋁工業(yè)純鋁含Al%工業(yè)高純鋁含Al%L199.7LG599.99L299.6LG499.97L399.5LG399.93L499.3LG299.9L599LG199.85L698.8目前十一頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)國(guó)產(chǎn)變形鋁合金分五大類,常見(jiàn)只有四大類名稱牌號(hào)合金系防銹鋁LF╳╳Al-Mn和Al-Mg硬鋁LY╳╳Al-Cu-Mg鍛鋁LD╳╳Al-Mg-Si-(Cu)超硬鋁LC╳╳Al-Zn-Mg-Cu特殊鋁LT╳╳其它目前十二頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)

(2)美國(guó)變形鋁合金牌號(hào)及狀態(tài)牌號(hào):用四位阿拉伯?dāng)?shù)字表示第一位數(shù)表示合金系(即加入最多的那種元素)第二位數(shù)表示原始合金或改進(jìn)合金,0為原始合金,改進(jìn)合金依次為1、2、3等最后兩位數(shù)表示具體合金牌號(hào),對(duì)于純鋁表示小數(shù)點(diǎn)后兩位鋁含量(1145-99.45%Al,1200-99.00%Al)目前十三頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)牌號(hào)合金系1×××含Al>99.00%2×××Cu3×××Mn4×××Si5×××Mg6×××Mg和Si7×××Zn8×××其它目前十四頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)目前我國(guó)變形鋁合金牌號(hào)表示方法基本與美國(guó)相同,不同之處在于第二位不用阿拉伯?dāng)?shù)字,而是用英文字母:例如:7A04、7B04目前十五頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)狀態(tài):F-加工態(tài)(熱軋、擠壓),不控制應(yīng)變硬化量O-退火再結(jié)晶狀態(tài),強(qiáng)度最低、塑性最高W-固溶處理正在自然時(shí)效過(guò)程(不穩(wěn)定)H-冷作硬化狀態(tài)T-熱處理狀態(tài)目前十六頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)應(yīng)變硬化狀態(tài):

H1-應(yīng)變硬化。

H2-應(yīng)變硬化加不完全退火。

H3-應(yīng)變硬化穩(wěn)定處理。

H112-加工過(guò)程的應(yīng)變硬化(不控制應(yīng)變量)。

H321-加工過(guò)程的應(yīng)變硬化(控制應(yīng)變量)。

H116-特殊應(yīng)變硬化。目前十七頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)熱處理狀態(tài):

在T后附有一位或多位數(shù)。對(duì)于T狀態(tài),列出了在兩次操作之間或操作之后的室溫下可能發(fā)生自然時(shí)效時(shí)間。如果這段時(shí)間在冶金學(xué)上有重要意義的話,就應(yīng)對(duì)這段時(shí)間加以控制。數(shù)字1~10表示處理的具體程序。目前十八頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)目前十九頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)第二節(jié)變形鋁合金簡(jiǎn)單地說(shuō):硬鋁綜合機(jī)械性能好(不耐蝕)超硬鋁室溫強(qiáng)度最高鍛鋁熱塑性好防銹鋁耐蝕性好,易成形,焊接性好(強(qiáng)度低)目前二十頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)目前二十一頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)一、硬鋁

1、一般特點(diǎn)較好的綜合機(jī)械性能

σb=420~60MPa,σ0.2=280~300MPa,δ=15~17%。耐蝕性低有晶間腐蝕現(xiàn)象,應(yīng)力腐蝕(SCC)傾向小。

焊接性不好主要用于以鉚釘、螺栓、點(diǎn)焊為連接手段的結(jié)構(gòu)中??蔁崽幚韽?qiáng)化目前二十二頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)AlZnMg合金相圖目前二十三頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)2、硬鋁的組織目前二十四頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)在AlCuMg三元系合金相圖鋁角附近,按Mg含量增加,依次可能出現(xiàn)以下四個(gè)相:

θ:CuAl2

正方晶格

S:Al2CuMg

斜方晶格

T:Mg32(CuAl)49

立方晶格

(也稱CuMg4Al6)β:Mg2Al3

面心立方目前二十五頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)目前二十六頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)目前二十七頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)

3、硬鋁的合金化成分范圍:

Cu:2.5~6.0%,硬鋁的主要成分

Mg:0.4~2.8%,主要作用生成S相

Mn:0.4~1.0%,消除Fe對(duì)抗蝕性的有害影響,抑制再結(jié)晶產(chǎn)生擠壓效應(yīng),超過(guò)1%產(chǎn)生(MnFe)Al結(jié)晶相有時(shí)加:Ti細(xì)化鑄態(tài)晶粒

Be提高氧化膜的致密性,防止Mg的燒損。目前二十八頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)典型合金的化學(xué)成分:

LY12(相當(dāng)2024)Al-4.3Cu-1.5Mg-0.6MnLY11(相當(dāng)2017)Al-4.3Cu-0.6Mg-0.6MnLY2Al-2.9Cu-2.2Mg-0.6Mn目前二十九頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)

4、硬鋁的熱處理

除生產(chǎn)工序中的熱處理外,硬鋁的主要熱處理是淬火時(shí)效淬火:原則是在防止過(guò)燒、晶粒粗化、包鋁層污染的前提下,盡可能采用較高的加熱溫度,以使強(qiáng)化相充分固溶,但硬鋁的固溶溫度范圍窄,非常容易過(guò)燒。合金固溶淬火溫度過(guò)燒溫度LY1495~505℃535℃LY2495~505℃515℃LY6495~505℃518℃LY10510~520℃540℃LY11495~510℃517℃LY12495~503℃507℃目前三十頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)時(shí)效:除耐熱硬鋁LY2合金進(jìn)行人工時(shí)效,大多數(shù)硬鋁都是在自然時(shí)效狀態(tài)下應(yīng)用。硬鋁自然時(shí)效狀態(tài)下的抗蝕性(晶間腐蝕)優(yōu)于人工時(shí)效狀態(tài)。目前三十一頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)硬鋁合金易產(chǎn)生晶間腐蝕的原因:含Cu的固溶體和Cu2Al相的電極電位都較高,當(dāng)Cu2Al在晶界沉淀時(shí),晶界附近出現(xiàn)含Cu較低的貧化帶,該貧化帶電極電位較低,在腐蝕介質(zhì)中成為陽(yáng)極,而含Cu較高的晶粒內(nèi)部和析出相(Cu2Al)則為陰極。另外,晶界兩側(cè)的Cu貧化帶很窄(面積小),陽(yáng)極電流密度高,故遭到強(qiáng)烈腐蝕(即沿晶界腐蝕)。為了改善硬鋁的抗蝕性,除合金化、熱處理及其它措施(陽(yáng)極化、涂漆)外,在板材表面包覆一層純度大于99.5%的純鋁。純鋁的電極電位低于基體,可起陽(yáng)極保護(hù)作用。包鋁層厚度一般占板材厚度的4%,厚板可減至2%。目前三十二頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)典型合金的熱處理

LY12:495℃WQ→自然時(shí)效6天(σb=450MPa)或→室溫停3天→190℃×10h

(σb=500MPa)不同合金自然時(shí)效硬化的能力和速度不同。目前三十三頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)

5、硬鋁的性能和用途按強(qiáng)度和用途分為:鉚釘、中強(qiáng)、高強(qiáng)和耐熱硬鋁四大類

鉚釘硬鋁:

LY1、LY4、LY9、LY10,以線材供應(yīng)。

LY1(剪切強(qiáng)度196MPa)和LY10(剪切強(qiáng)度265MPa)自然時(shí)效狀態(tài)工藝塑性良好,鉚接時(shí)間不受限制。

LY4(剪切強(qiáng)度286MPa)和LY9屬于高強(qiáng)鉚釘硬鋁,在淬火后規(guī)定時(shí)間內(nèi)鉚接,LY4在2~6h內(nèi)鉚接,

LY9在20min內(nèi)鉚接。

中強(qiáng)硬鋁:

LY11:塑性好,以板、棒、型材應(yīng)用于各種工業(yè),在航空工業(yè)中主要用于模鍛螺旋槳葉。高強(qiáng)硬鋁:

LY12:強(qiáng)度最高,應(yīng)用最廣,用于制造主要受力件。板材:飛機(jī)蒙皮、壁板。型材:飛機(jī)隔框、翼肋、長(zhǎng)桁

耐熱硬鋁:

LY2:較好的高溫性能,用于制造在較高溫度(150~250℃)下工作的構(gòu)件,如航空發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的壓氣機(jī)葉片。目前三十四頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)

二、超硬鋁(Al-Zn-Mg-Cu系合金)

超硬鋁是在Al-Zn-Mg合金基礎(chǔ)上加Cu發(fā)展起來(lái)的,它的強(qiáng)度超過(guò)硬鋁,可達(dá)600~700MPa,所以稱超硬鋁。第二次世界大戰(zhàn)后,才開(kāi)始大批生產(chǎn)和應(yīng)用。調(diào)質(zhì)的45鋼:σb=780~850MPaσ0.2=450~550MPa目前三十五頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)1、Al-Zn-Mg系中強(qiáng)可焊鋁合金

特點(diǎn):高的時(shí)效硬化能力;中等強(qiáng)度(σb=300~450MPa);優(yōu)良的可焊性;好的熱變形性和抗應(yīng)力腐蝕性能;寬的固溶處理溫度范圍;低的淬火敏感性。目前三十六頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)目前三十七頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)目前三十八頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)目前三十九頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)目前四十頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)

相組成:工業(yè)上實(shí)際應(yīng)用的Al-Zn-Mg合金成分范圍處于:

α+T和α+T+η相區(qū)當(dāng)Zn含量不變時(shí),隨Mg含量增加合金中逐漸出現(xiàn)→η→T相。

T相:Al2Mg3Zn3,立方晶格,a=1.429~1.471nm。

η相:MgZn2,六方晶格,a=0.521nm,c=0.86nm。

Zn/Mg=1~4,主要是T相。

Zn/Mg>4,出現(xiàn)η相。

Zn/Mg=6~7,完全有η相組成。目前四十一頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)

時(shí)效序列:

無(wú)論合金是落在α+T還是α+η相區(qū),實(shí)際上時(shí)效析出序列均如下:

球形GP區(qū)-η`-η-Tη`是部分共格的過(guò)渡相,六方晶格,

a=0.496nm,c=0.868nm。

110℃以下主要是GP區(qū)

110~140℃主要是η`160~200℃主要是η270℃以上可出現(xiàn)T相目前四十二頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)

合金化:

Zn+Mg的總量約4.5~7.6%(wt),Zn/Mg一般在2~3.8,(MgZn2中Zn/Mg=5.38)通常加入的微量元素:

Mn0.2~0.45%,顯著提高SCR,增加淬火敏感性,產(chǎn)生剝落腐蝕。

Cr≤0.3%,顯著提高SCR,增加淬火敏感性,產(chǎn)生剝落腐蝕。

Zr0.15~0.3%細(xì)化晶粒,提高可焊性。

Ti≤0.2%,細(xì)化晶粒,提高可焊性。

Cu≤0.25%,顯著提高SCR,降低可焊性。該合金不采用自然時(shí)效制度,其原因有二:①Al-Zn-Mg系合金GP區(qū)長(zhǎng)大速度緩慢,自然時(shí)效過(guò)程需數(shù)月才能達(dá)到穩(wěn)定階段。②與人工時(shí)效比較,自然時(shí)效的抗應(yīng)力腐蝕能力差。目前四十三頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)2、Al-Zn-Mg-Cu系超硬鋁

四十年代初,人們發(fā)現(xiàn)在Al-Zn-Mg系合金中加入<2%Cu能改善合金的塑性和抗蝕能力,再加入少量的Cr等微量元素可強(qiáng)烈提高抗應(yīng)力腐蝕性能,從此發(fā)展了Al-Zn-Mg-Cu合金,即超硬鋁。目前四十四頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)目前四十五頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)超硬鋁的相組成:在Al-Zn-Mg系合金中加入Cu,主要強(qiáng)化仍然是η析出序列,但還可能出現(xiàn)S相(Al2CuMg)析出序列,當(dāng)Cu含量大于2%時(shí),還可能出現(xiàn)θ(CuAl2)析出序列。通常認(rèn)為在125~150℃時(shí)效:Al-Zn-Mg-Cu系合金是在Al-Zn-Mg合金時(shí)效序列(GP-η`-η-T)的基礎(chǔ)上,又出現(xiàn)了Al-Cu-Mg合金的沉淀過(guò)程(GPB-S″-S′-S)目前四十六頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)

合金化:Zn和Mg主要強(qiáng)化元素

Cu也起強(qiáng)化作用,但主要還是提高SCR,極限溶解度2%

Zn+Mg+Cu一般在9.75~13.5%Mn、Cr、Zr、Ti的含量和作用與Al-Zn-Mg合金相似Fe和Si為雜質(zhì)目前四十七頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)典型合金LC4

LC4合金:

(Fe和Si分別小于0.5)

超硬鋁的熱處理:人工狀態(tài)下使用。

LC4合金:

470℃WQ

單級(jí)時(shí)效(T6):120℃×24h,

強(qiáng)度高(σb≈550MPa)、SCC敏感

雙級(jí)時(shí)效(T74):120℃×3h+160℃×3h,稍過(guò)時(shí)效,強(qiáng)度降低10%,SCC不敏感

目前四十八頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)外的幾國(guó)種典型合金

發(fā)展方向:

提高Zn和Cu、降低Fe和Si、以Zr代替Mn和Cr

合金ZnMgCuMnCrZrTiFeSi70755.62.51.60.30.230.250.50.470506.22.252.30.10.040.120.060.120.1570558.02.052.30.050.040.150.060.150.1目前四十九頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)超硬鋁的特點(diǎn)和應(yīng)用:

特點(diǎn):強(qiáng)度最高;抗蝕性低(有SCC傾向);焊接性不好;缺口敏感性強(qiáng);耐熱性比硬鋁差。應(yīng)用:可生產(chǎn)板材、型材及模鍛件應(yīng)用于飛機(jī)結(jié)構(gòu),如:翼梁、蒙皮、起落架、大梁。目前五十頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)三、鍛鋁Al-Mg-Si及Al-Mg-Si-Cu系)1、Al-Mg-Si合金

特點(diǎn):

突出的特點(diǎn)是有優(yōu)良的熱塑性,適于生產(chǎn)鍛件。另外:

中等強(qiáng)度,良好的耐蝕性和可焊性(沒(méi)有SCC)易進(jìn)行陽(yáng)極氧化著色或上琺瑯(Cu對(duì)陽(yáng)極氧化不利)

第一個(gè)工業(yè)Al-Mg-Si合金是美國(guó)1923年的專利(51S合金,0.6%Mg,1%Si)

6063合金:0.68Mg,0.4Si,

Cu、Cr、Mn、Ti均<0.1%目前五十一頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)Al-Mg-Si合金的組織強(qiáng)化相是Mg2Si(β相)

Al-Mg-Si合金的組織可用Al—Mg2Si偽二元相圖來(lái)研究在共晶溫度,

Mg2Si在Al中的極限溶解度為1.85%目前五十二頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)目前五十三頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)目前五十四頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)時(shí)效序列:針狀GP區(qū)—有序針狀GP區(qū)—β′(六方)—β(六方)

Al-Mg-Si合金(Mg2Si>1.2%)的Tc溫度很高(190℃),在150~160℃時(shí)效組織是由針狀GP區(qū)或棒狀β′相組成,很少出現(xiàn)PFZ,也不在位錯(cuò)形核或沉淀。目前五十五頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)Al-Mg-Si合金的成分:

Mg2Si中Mg/Si=1.73,通常Mg+Si<2%合金隨Mg2Si相對(duì)量增大,強(qiáng)度升高。

Mg過(guò)剩會(huì)降低Mg2Si在α固溶體中的溶解度

Si過(guò)剩無(wú)此作用,一般保持Si含量高于Mg應(yīng)考慮Si容易與Mn和Fe形成雜質(zhì)相(FeMnSi)Al6,消耗Si。因此,Si含量應(yīng)適當(dāng)提高。

Al-Mg-Si合金有明顯的時(shí)效停放效應(yīng),添加Cu可減輕該效應(yīng)。(Mg2Si含量小于1%時(shí)無(wú)停放效應(yīng)),添加Cu使Al-Mg-Si合金的室溫強(qiáng)度和耐熱性明顯增加,但塑性和耐蝕性下降。Mn提高Al-Mg-Si合金強(qiáng)度、韌性、耐蝕性,Cr有相同作用。Ti可消除鑄錠中的柱狀晶,并細(xì)化晶粒,改善工藝塑性。目前五十六頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)Al-Mg-Si合金的熱處理:

鍛鋁可進(jìn)行自然時(shí)效或人工時(shí)效,但自然時(shí)效速率慢(需10天以上),而且強(qiáng)化效果比人工時(shí)效差(約差30~50%)。鍛鋁一般在人工時(shí)效狀態(tài)下使用

520~530℃WQ150~170℃×10~12h目前五十七頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)應(yīng)用:特點(diǎn):中等強(qiáng)度,σb≈300MPaMg2Si=0.8~1.2%,σb<300MPa

如6063擠壓后噴水淬火,不必固溶處理,σb=250MPa

建筑型材、裝潢用材、家具、升降梯、汽車構(gòu)件。

Mg2Si≥1.4%,σb>300MPa

如6061擠壓后重新固溶處理水淬(T6),σb=316MPa

飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)零件、直升飛機(jī)螺旋槳葉、形狀復(fù)雜的鍛件和模鍛件。目前五十八頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)2、Al-Mg-Si-Cu合金Al-Mg-Si-Cu系合金是在Al-Mg-Si系基礎(chǔ)上發(fā)展出來(lái)的。

第一個(gè)工業(yè)Al-Mg-Si合金是美國(guó)1923年的專利(51S合金,0.6%Mg,1%Si),

6063:0.68Mg,0.4Si,Cu、Cr、Mn、Ti均<0.1%。

突出的特點(diǎn)是有優(yōu)良的熱塑性,適于生產(chǎn)鍛件。另外,中等強(qiáng)度,良好的耐蝕性和可焊性(沒(méi)有SCC)易進(jìn)行陽(yáng)極氧化著色或上琺瑯(Cu對(duì)陽(yáng)極氧化不利)我國(guó)的Al-Mg-Si-Cu合金都是Si過(guò)剩型合金。一般特點(diǎn):與Al-Mg-Si合金相同,加Cu后著色困難,

原因是在陽(yáng)極氧化時(shí)有Cu從樣品表面沉淀。

Cu↗,σb↗,δ↘,抗蝕↘目前五十九頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)Al-Mg-Si-Cu合金的組織主要強(qiáng)化相為Mg2Si(β)序列還可出現(xiàn)Cu4Mg5Si4AlX(W)序列當(dāng)Cu含量非常高時(shí)才能出現(xiàn)S和θ序列目前六十頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)合金化:Al-Mg-Si合金加Cu后出現(xiàn)含Cu相,它參與時(shí)效強(qiáng)化,故鍛鋁的強(qiáng)度隨Cu含量提高而增加。Cu的作用:提高強(qiáng)度和耐熱性,降低塑性和抗蝕性,降低自然時(shí)效速度,抑制停放效應(yīng)。目前六十一頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)目前六十二頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)應(yīng)用:LD2工藝塑性好,σb=330MPa

抗蝕性接近LF21,用于直升機(jī)旋翼、形狀復(fù)雜的鍛件。LD10強(qiáng)度高(接近硬鋁)共晶組織多,鑄錠熱裂傾向小,有好的熱塑性。生產(chǎn)承受重載荷的鍛件和模鍛件。

目前六十三頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)幾種典型的Al-Mg-Si-Cu合金MgSiCuMnCrFeLD20.680.850.4LD100.60.84.40.760630.670.40.10.10.3560611.00.60.270.150.20.760131.00.80.850.50.10.560160.421.250.20.30.10.561110.750.850.70.270.10.4目前六十四頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)目前六十五頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)3、耐熱鍛鋁(Al-Cu-Mg-Fe-Ni合金)

在Al-Cu-Mg基礎(chǔ)上加1%Fe和1%Ni,形成Al9FeNi相(為穩(wěn)定化合物彌散質(zhì)點(diǎn)),起彌散強(qiáng)化作用。

LD7(2618):2.2Cu、1.6Mg、

1.25Ni、1.25Fe、0.05Ti

使用溫度范圍150~225℃

內(nèi)燃機(jī)活塞,壓氣機(jī)鼓風(fēng)機(jī)的渦輪葉片,高溫工作的鍛件。目前六十六頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)四、防銹鋁包括ALMn系和AlMg系合金共同特點(diǎn):強(qiáng)度比純鋁高,優(yōu)秀的抗蝕性和可焊性,不能熱處理強(qiáng)化。目前六十七頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)

1、Al-Mn系合金目前六十八頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)目前六十九頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)應(yīng)用:退火、半硬、硬狀態(tài)應(yīng)用以管、板、型材應(yīng)用于焊接用品、炊事用品,航空上廣泛用于要求沖壓、受力不大的零件。

Al-Mn合金中加1%Mg損害表面質(zhì)量,但有固溶強(qiáng)化作用,可提高強(qiáng)度10%(如3004)

3004合金:1.2Mn,1.0Mg,生產(chǎn)飲料罐。目前七十頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)

2、Al-Mg系合金特點(diǎn):密度比純鋁輕,強(qiáng)度比純鋁和Al-Mn高。退火態(tài):LF3σb=196MPaLF5σb=274MPa

在大氣和海水中抗蝕性比純鋁好在酸性和堿性介質(zhì)中抗蝕性比LF21差好的塑性、可焊性和拋光性能目前七十一頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)目前七十二頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)目前七十三頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)目前七十四頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)高M(jìn)g合金的缺點(diǎn):由MgO組成的氧化膜不致密,不起保護(hù)作用,抗蝕性低、易SCC和剝落腐蝕,產(chǎn)生鈉脆(不能用鈉鹽作熔煉劑)。目前七十五頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)幾種常用變形鋁合金的主加成分ZnCuMgMnSiFeNi20244.31.50.670755.61.62.5LC46.01.72.260630.10.660.4LD52.20.60.95LD104.30.60.926182.31.61.11.1LD72.21.61.31.3LF211.330041.051.2550834.50.25LF54.7目前七十六頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)五、Al-Li合金目前的Al-Li合金是指添加2~3%Li的各種鋁合金,除理論研究外,都是三元或三元以上的鋁合金。優(yōu)點(diǎn):密度?。考?wt%Li合金密度降低3%)彈性模量高,剛度大(每加1wt%Li合金彈性模量增加6%)淬火時(shí)效析出大量δ′(Al3Li)使合金大大強(qiáng)化。缺點(diǎn):材料生產(chǎn)困難,(Li與一般材料都反應(yīng),價(jià)格是一般鋁合金的2~3倍),斷裂韌性低,廢料回收難于管理。目前七十七頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)淬火時(shí)效析出大量δ′(Al3Li)

使合金大大強(qiáng)化高強(qiáng)相當(dāng)于2000系和7000系高的抗疲勞性比其它鋁合金高高的耐熱性比鋁銅合金好抗蝕性比7000系好較好的超塑性目前七十八頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)Al-Li合金二元相圖

虛線代表亞穩(wěn)δˊ溶解度曲線目前七十九頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)δˊ,立方結(jié)構(gòu),LI2有序結(jié)構(gòu)(Cu3Au型)

點(diǎn)陣常數(shù)a=0.4047nm

目前八十頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)含~2.5wt%Li的Al-Li-Cu-Mg合金在190℃時(shí)效

對(duì)應(yīng)不同的Cu、Mg含量時(shí)合金得到的沉淀產(chǎn)物目前八十一頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)幾種典型的Al-Li合金合金LiCuMgZr80902.41.30.70.1280912.61.90.70.1220902.22.70.1220912.02.21.50.12014202.050.1或0.4Mn目前八十二頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)第三節(jié)鑄造鋁合金特點(diǎn):比重小,比強(qiáng)度高。有良好的抗蝕性和鑄造工藝性

(可進(jìn)行各種成型鑄造)

熔點(diǎn)低、熔煉工藝和設(shè)備簡(jiǎn)單。目前八十三頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)一、分類和牌號(hào)按GB1173-74鑄鋁分四大類。

Al-Si(ZL1XX)

Al-Cu(ZL2XX)

Al-Mg(ZL3XX)

Al-Zn(ZL4XX)目前八十四頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)美國(guó)鑄造鋁合金的分類和牌號(hào)用四位數(shù)字表示,但第三位數(shù)字后有小數(shù)點(diǎn),

第一位數(shù)表示合金系,

第二和第三位數(shù)表示牌號(hào),

小數(shù)點(diǎn)后0表示鑄件,1表示鑄錠,當(dāng)對(duì)原始合金或雜質(zhì)中限修改時(shí),在數(shù)字前按字母順序加A、B、C、D等(但不包括I、O、Q和X),

X表示實(shí)驗(yàn)合金。目前八十五頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)目前八十六頁(yè)\總數(shù)一百零三頁(yè)\編于十六點(diǎn)例如:

合金SiFeCuMnMgZn

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