铝合金基础知识总结资料

铝合金基础知识总结（1）铝 Aluminum属于周期系第Ⅲ族主族的一种金属元素。 化学符号 Al，原子序数 13，具有面心立方晶格。是一种银白色的轻金属。有延展性，密度 2.6989t/m3，熔点661℃。导电、导热性好，纯铝可用作超高压电缆。化学性质活泼，溶于酸或碱而放出氢气。在空气中表面形成致密的氧化膜，因而起了保护作用。日用器皿多用铝制成。铝合金质轻而坚韧，大量用作飞机、汽车、火箭的结构材料和建筑装璜材料。铝在自然界以复杂的硅酸盐形态存在，在地壳中含量甚丰（8.8%），由铝的氧化物与冰晶石 （Na3AlF6）共熔电解制得。（2）铝加工 Aluminumfabrication用塑性加工方法将铝坯锭加工成各种铝材的生产过程。 主要方法有轧制、挤压、拉伸和锻造等。产品广泛用于航空、建筑、运输、电气、包装和日用品等工业部门，产量仅次于钢铁。我国生产的铝材有七个合金系列，有板、带、箔、管、棒、型、线材和锻件等八类产品。铝加工应保证产品达到稳定一致的尺寸精度、力学性能和良好的表面质量以及内部组织，这些质量要求主要依靠生产工艺和设备保证。（3）铝合金 Aluminum以铝为基的合金的总称。加入的主要合金元素为铜、硅、镁、锌、锰，其次为镍、铁、钛、铬、锂等。品种很多，大都可以通过淬火、时效强化。铝合金的密度低，单位重量铝合金的强度接近或超过优质钢，加之具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，在工业上用途很广。一般分为两类： （1）铸造铝合金。在铸造状态使用，熔化温度低，铸造性能优良，常用来铸造形状较复杂的航空发动机零件等 ;（2）变形 （压延 ）铝合金。能承受压力加工，力学性能高于铸造铝合金，广泛用作航空器材和日常生活器皿、建筑装璜材料等。（4）铝矿石 Aluminumore铝在地壳中含量甚多，在自然界中以化合态存在。含铝的矿物有 250余种，其中具有经济意义的有铝土矿、霞石、明矾石和高岭土。铝土矿是工业上利用最广的铝矿石，其基本成分是含水氧化铝。铝土矿的化学成分变化很大，氧化铝含量越高，二氧化硅含量越低，其质量越高。铝土矿按其中氧化铝水合物的矿物形态分为三水铝石型、一水软铝石型、一水硬铝石型以及混合型。（5）固溶热处理 solidsolutiontreatment将合金加热到适当的温度并保持充分的时间，使合金中一种或几种相溶解到基体里去形成均匀的固溶体，然后将合金迅速冷却，使溶入的组成物留在基体内成为过饱和固溶体，这样可以改善合金的延展性和韧性，并为进一步进行沉淀硬化处理准备条件。（6）铝合金热处理铝合金分为铸造铝合金和变形铝合金，其中的一部分合金可以通过热处理强化，称为热处理可强化铝合金。铝合金热处理的主要形式是退火 （包括扩散退火、再结晶退火、去应力退火等 ）、固溶处理 （亦称为淬火，把铝合金加热至高温，然后快速冷却，以得到过饱和固溶体 ）和时效 （在较低的温度下保温，使过饱和固溶体析出弥散的第二相，提高合金的强度和硬度 ）。与变形铝合金相比，铸造铝合金成分复杂，组织粗大，偏析严重，形状亦较复杂，故淬火加热温度较低， 保温时间较长， 采用温度较高的水作为淬火介质，一般采用人工时效。（7）铝合金加工制品状态 temperofaluminiumalloywroughtproduct铝合金加工制品通过某些生产工艺而获得的特有的物理、化学或 （和）力学性能。国际状态系统 加工铝制品的国际状态代号有两种，第一种的基本状态有5个，第二种为美国铝业协会的状态代号，在国际上，第二种代号比第一种代号用得更加广泛。第二种状态系统的基本状态也是 5个。由这 5种基本状态派生出几十种状态。 中国的铝材状态有 30多种，工业发达国家如美国有60余种。铝材状态的多少，不但表明生产工艺及热处理工艺的先进性，同时也表明材料潜力发挥的程度。国际上每一种状态都用一个大写的英文字母与数字组合表示。这种表示标志称为状态代号，把它们置于合金牌号之后。第一种状态代号系统 有5种基本状态： M热变形状态， 对材料的力学性能有一定要求 ;F—— 原加工状态，对材料力学性能不加控制的热变形状态;O—— 退火状态，即压力加工产品强度最低的那种状态 ;H—— 冷变形的硬化状态，表示退火的或热变形的材料再受到冷变形后所处的状态，以使材料达到标定的力学性能，或是冷变形的材料经部分退火或稳定化退火后所处的状态 ;T—— 固溶处理与时效状态，用于通过热处理可使其强度增加的产品。在H后还附加数字 1、2、3及其后再加字母 H、D、B、F、J以表示不同的冷变形程度。在字母 T之后要附加其他字母 (A、B、C、D、E、F、H、L、M)以表示不同的热处理状态，例如： TB——固溶处理与自然时效状态，TF—— 固溶处理与人工时效状态， TL—— 固溶处理、 人工时效与冷加工的状态， TM—— 固溶处理与稳定化处理的状态， TE—— 从热塑性变形温度冷却到室温与人工时效后的状态。第二种状态代号系统 此种系统即美国铝业协会 (AA)的状态代号系统，是目前国际上最完备的铝制品状态系统， 已陆续为各国采用。 其基本状态为：F—— 热塑性加工状态 ;O—— 完全退火状态 ;H—— 冷加工硬化状态 ;W—— 固溶热处理状态 ;T—— 固溶处理与时效处理的稳定状态， T之后附有一位或几位数字。在H之后还必须附加 2位或 3位数字，以表示不同的冷变形程度。H后有两位数字的状态代号的内容有： H1n—— 单纯变形硬化状态，H2n—— 变形硬化与不完全退火状态， H3n——变形硬化与稳定化处理的状态。数字后的 n代表 2、4、6、8、9等数字，其意义为：n=2n=4n=61/4硬状态 1/2硬状态 3/4硬状态n=8n=9全硬状态超硬状态数字 8表示材料的抗拉强度与完全退火后受到 75%冷变形量获得的强度相当的状态，数字 9表示材料的最低抗拉强度比状态 8的强度还大 10MPa以上的状态。抗拉强度约为 0和8状态中间值的材料，以 4表示;约为0与4状态的中间值的，以 2表示 ;约为 4和8状态的中间值的，以 6表示。H后有3位数字的状态代号的内容为： H111—— 变形硬化程度比 H11稍小的状态 ;H112—— 一种对变形硬化程度或退火程度未加调整的加工状态，但对材料的力学性能有要求 ;H116—— Al-Mg系合金材料的一种专门的变形硬化状态，此种状态材料抗应力腐蚀开裂的能力高 ;H191—— 变形硬化程度比H19的稍低而比 H18又略高的状态。下列 4种状态适用于镁含量大于 4%的Al-Mg合金：H311——变形硬化程度比 H31稍小的状态 ;H321—— 热变形及冷变形的变形硬化程度都比 H32稍小的状态 ;H323、H343—— 抗应力腐蚀开裂能力高的状态。T之后须附加一位或几位数字，以说明材料所处的状态。 T1——高温热变形与自然时效状态 ;T2—— 热变形、冷变形后再进行自然时效的状态;T3—— 固溶处理、 冷变形、自然时效状态 ;T4—— 固溶处理与自然时效状态;T5——热变形与人工时效状态 ;T6——固溶处理与人工时效状态 ;T7——固溶处理与过时效处理状态;T8——固溶处理、冷变形与人工时效状态;T9—— 固溶处理、 人工时效与冷变形状态 ;T10—— 热变形、冷变形与人工时效的状态。T31、T361、T37——T3材料分别受到 1%、6%、7%冷变形量的状态;T41——在热水中淬火的状态;T42——由用户进行T处理的状态;Tx51—— 消除应力的加工铝材的状态 （代表以上的 1⋯⋯ 10）;T62——由O或F状态固溶处理与人工时效的状态 ;T73—— 有良好抗应力腐蚀开裂能力的过时效状态 ;T7352—— 材料在固溶处理后受 1%～3%永久变形，以消除残余应力，再经过时效的一种状态 ;T74—— 过时效程度介于 T73与T76之间的状态;T76—— 有良好抗剥落腐蚀能力的过时效状态 ;T81、T861、T87—— 分别为T31、T371、T37的人工时效状态。中国的状态系统 中国的铝材状态代号采用汉语拼音字母表示 （见表 ）。中国除有产品状态代号外， 还有表示产品特性的代号： O—— 优质表面 ;Q——蒙皮板上涂有漆的 ;J—— 加厚包铝的 ;B—— 不包铝的。名称中国的国际 （ISO）的第一种第二种 （AA的）热加工RM，FH112，F退火MOO四分之一硬Y4H1B、H2B、H3BH12、H22、H32二分之一硬Y2H1D、H2D、H3DH14、H24、H34三分之一硬Y3H1F、H2F、H3FH16、H26、H36四分之三硬Y1硬YH1H、H2H、H3HH18、H28、