铝合金及其应用RT

1、芮图信息科技（上海）有限公司芮图信息科技（上海）有限公司铝合金基础知识编辑：杨小斑1016年3月4日铝合金的理论及应用铝合金的理论及应用目录目录1铝及铝合金的特性铝合金的分类及特点铝合金的分类及特点铝的合金化与强化方法铝的合金化与强化方法2345 铝在地壳中分布广居第三位，在金属元素中居第一位， 资源丰富 其性能优良，应用广泛，高速发展1 、背、背 景景 铝铝 材材2 2、 铝及铝合金的特性铝及铝合金的特性 铝具有面心立方点阵，无同素异构转变。铝具有面心立方点阵，无同素异构转变。 银白色轻金属，质轻，密度为银白色轻金属，质轻，密度为2.7 g/cm2.7 g/cm3 3, ,约约为铁的为铁的1

2、/31/3。但比强度高，可与合金钢相比。但比强度高，可与合金钢相比。 铝的熔点与纯度有关，并随铝的纯度的提高铝的熔点与纯度有关，并随铝的纯度的提高而升高，当纯度为而升高，当纯度为99.996%99.996%时，熔点为时，熔点为660.24660.24。 铝具有优良的电导性、热导性，其电导性仅铝具有优良的电导性、热导性，其电导性仅次于银和铜，居第三位，约为纯铜电导率的次于银和铜，居第三位，约为纯铜电导率的62%62%。 铝在大气中有优良抗蚀性。铝表面生成一层薄而致铝在大气中有优良抗蚀性。铝表面生成一层薄而致密并与基体金属牢固结合的氧化膜，阻止向金属内密并与基体金属牢固结合的氧化膜，阻止向金属内部

3、扩散而起到保护作用。部扩散而起到保护作用。 铝及其合金也易进行阳极氧化处理，表面形成一层铝及其合金也易进行阳极氧化处理，表面形成一层坚固的、各种色彩的、美观的保护膜，可起到装饰坚固的、各种色彩的、美观的保护膜，可起到装饰与保护作用。与保护作用。 铝的塑性很好，富有延展性，便于冷、热压力加工。铝的塑性很好，富有延展性，便于冷、热压力加工。可制成厚度为可制成厚度为0.000638mm0.000638mm的铝箔和冷拔成极细的丝。的铝箔和冷拔成极细的丝。根据铝合金的成分、根据铝合金的成分、组织和工艺特点，组织和工艺特点，可以将其分为铸造可以将其分为铸造铝合金与变形铝合铝合金与变形铝合金两大类。金两大类

4、。变形铝合金是将铝合金铸锭通过变形铝合金是将铝合金铸锭通过压力加工（轧制、挤压、模锻等）压力加工（轧制、挤压、模锻等）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变形能力塑性变形能力。铸造铝合金则是将熔融的合金铸造铝合金则是将熔融的合金直接浇铸成形状复杂的甚至是直接浇铸成形状复杂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铸造流动性。铸造流动性。3 3、铝合金的分类及组织特点、铝合金的分类及组织特点1XXX系合金工业纯铝，导电导热性好，抗蚀性好，不能热工业纯铝，导电导热性好，抗蚀性好，不能热处理。处理。2XXX系合金以铜为主要合金

5、元素，包括以铜为主要合金元素，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，这些合金等，这些合金均属于热处理可强化合金，强度高，耐蚀合金均属于热处理可强化合金，强度高，耐蚀性好。性好。1XXX系合金工业纯铝，导电导热性好，抗蚀性好，不能热工业纯铝，导电导热性好，抗蚀性好，不能热处理。处理。2XXX系合金以铜为主要合金元素，包括以铜为主要合金元素，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，这些合金等，这些合金均属于热处理可强化合金，强度高，耐蚀合金均属于热处理可强化合金，强度高，耐蚀性好。性好。3XXX系合金以锰为主要合金元素的铝合金，属于热处理不以锰为主要合金元素的铝合金，属于热处理不可强化合金。塑性高，焊接性能好，是一种耐可强化合金。塑性高，焊接性能好，是一种耐腐蚀性能良好的中等强度铝合金腐蚀性能良好的中等强度铝合金1XXX系合金4XXX系合金 以以Si为主要合金元素的铝合金，多数不能热处为主要合金元素的铝合金，多数不能热处理强化。该合金熔点低，熔体流动性能好，容理强化。该合金熔点低，熔体流动性能好，容易补缩，并且不会使最终产品产生脆性易补缩，并且不会使最终产

7、品产生脆性5XXX系合金6XXX系合金以铜为主要合金元素，包括以铜为主要合金元素，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，这些合金等，这些合金均属于热处理可强化合金，强度高，耐蚀合金均属于热处理可强化合金，强度高，耐蚀性好。性好。以锰为主要合金元素的铝合金，属于热处理不以锰为主要合金元素的铝合金，属于热处理不可强化合金。塑性高，焊接性能好，是一种耐可强化合金。塑性高，焊接性能好，是一种耐腐蚀性能良好的中等强度铝合金，耐蚀性高，腐蚀性能良好的中等强度铝合金，耐蚀性高，焊接性好。焊接

8、性好。9XXX系合金7XXX系合金8XXX系合金以以ZnZn为主要合金元素的铝合金，属于热处理为主要合金元素的铝合金，属于热处理可强化铝合金加可强化铝合金加MgMg，则为，则为Al-Zn-MgAl-Zn-Mg合金，具合金，具有良好的热变形性能，在适当的热处理下能有良好的热变形性能，在适当的热处理下能够得到较高的强度，焊接性能良好。够得到较高的强度，焊接性能良好。以以FeFe为主要元素的铝合金为主要元素的铝合金备用元素的铝合金备用元素的铝合金（1 1）固溶强化）固溶强化纯铝中加入合金元素，形成铝基固溶体，造成纯铝中加入合金元素，形成铝基固溶体，造成晶格畸变，阻碍了位错的运动，起到固溶强化晶格畸变

9、，阻碍了位错的运动，起到固溶强化的作用，可使其强度提高。根据合金化的一般的作用，可使其强度提高。根据合金化的一般规律，形成无限固溶体或高浓度的固溶体型合规律，形成无限固溶体或高浓度的固溶体型合金时，不仅能获得高的强度，而且还能获得优金时，不仅能获得高的强度，而且还能获得优良的塑性与良好的压力加工性能。良的塑性与良好的压力加工性能。4、铝的合金化与强化方法铝的合金化与强化方法（2 2）时）时效强化效强化 强化通过热处理实现，主要是由于合金强化通过热处理实现，主要是由于合金元素在铝合金中有较大的固溶度，且随温度元素在铝合金中有较大的固溶度，且随温度的降低而急剧减小。所以铝合金经加热到某的降低而急剧

10、减小。所以铝合金经加热到某一温度淬火后，可以得到过饱和的铝基固溶一温度淬火后，可以得到过饱和的铝基固溶体。这种过饱和铝基固溶体放置在室温或加体。这种过饱和铝基固溶体放置在室温或加热到某一温度时，其强度和硬度随时间的延热到某一温度时，其强度和硬度随时间的延长而增高，但塑性、韧性则降低，这个过程长而增高，但塑性、韧性则降低，这个过程称为时效。时效过程中使铝合金的强度、硬称为时效。时效过程中使铝合金的强度、硬度增高的现象称为时效强化或时效硬化。度增高的现象称为时效强化或时效硬化。普通铝合金在生活中的应用铝合金在我们的生活中十分常见，我们的门窗，床铺，炊具，餐具，自行车，汽车等，都包含有铝合金。5、铝铝合金的合金的应应用用交通运输18汽车用铝 建筑领域建筑领域航空航空航天航天质量轻，强度高，抗腐蚀，易成型，可焊接质量轻，强度高，抗腐蚀，易成型，可焊接设 备部 件包 装材 料武器装备以铝为基的合金总称。主要合金元素有铜、硅以铝为基的合金总称。主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰，次要合金元素有镍、铁、钛、铬、镁、锌、锰，次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。、锂等。铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及构材料在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及