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铝合金的分类及性能成分

铝合金的分类及性能成分

来源: 作者: 发布日期:2017-05-04 16:46【

铝合金的分类及性能成分

铝是银白色的轻金属,纯铝的熔点为660℃,密度为2.7g/cm3。工业用铝合金的熔点为566℃。铝具有热容量和熔化潜热高、耐腐蚀性好,以及在低温下能保持良好的力学性能等特点。

铝及铝合金可分为工业纯铝、变形铝合金(又分为非热处理强化铝合金、热处理强化铝合金两类)和铸造铝合金。变形铝合金是指经不同的压力加工方法(经过轧制、挤压等工序)制成的板、带、棒、管、型、条等半成品材料;铸造铝合金以合金铸锭供应。

1)工业纯铝 工业纯铝含铝99%以上,熔点660℃,熔化时没有任何颜色变化。表面易形成致密的氧化膜,具有良好的耐蚀性。纯铝的导热性约为低碳钢的5倍,线胀系数约为低碳钢的2倍。纯铝强度很低,不适合做结构材料。退火的铝板抗拉强度为60~100MPa,伸长度为35%~40%。

2)非热处理强化铝合金 非热处理强化铝合金通过加工硬化、固溶强化提高力学性能,特点是强度中等、塑性及耐蚀性好,又称防锈铝,原先代号为LF××。Al-Mg合金属于防锈铝合金,不能热处理强化,但强度比纯铝高,并具有优异的抗腐蚀性和良好的焊接性,是目前焊接结构中应用最广的铝合金。

3)热处理强化铝合金

热处理强化铝合金是通过固溶、淬火、时效等工艺提高力学性能。经热处理后可显著提高抗拉强度,但焊接性较差,熔化焊时产生焊接裂纹的倾向较大,焊接接头的力学性能(主要是抗拉强度)严格下降。热处理强化铝合金包括硬铝、超硬铝、锻铝等。

①硬铝硬铝的牌号是按铜增加的顺序编排的。Cu是硬铝的主要成分,为了得到高的强度,Cu含量一般应控制在4.0%~4.8%。Mn也是硬铝的主要成分,主要作用是消除Fe对抗蚀性的不利影响,还能细化晶粒、加速时效硬化。在硬铝合金中,Cu、Si、Mg等元素能形成溶解于铝的化合物,从而促使硬铝合金在热处理时强化。 退火状态下硬铝的抗拉强度为160~220MPa,经过淬火时效后抗拉强度增加至312~460NPa。但硬铝的耐蚀性能差,为了提高合金的耐蚀性,常在硬铝板表面覆盖一层工业纯铝保护层。

②超硬铝合金中Zn、Mg、Cu的平均总含量可达9.7%~13.5%,在当前航空航天工业中仍是强度最高(抗拉强度达500~600MPa)和应用最多的一种轻合金材料。超硬铝的塑性和焊接性差,接头强度远低于母材。由于合金中Zn含量较多,形成晶间腐蚀及焊接热裂纹的倾向较大。

③锻铝具有良好的热塑性(原代号为LD××),而且Cu含量越少热塑性越好,适于作锻件用。具有中等强度和良好的抗蚀性,在工业中得到广泛应用。