铝合金知识大全分类化学成分性能.docx

一 铝的根本特性及应用范围根本特性主 要 特 点主要应用领域举例质量轻铝的密度为2.7 g/dm3,约为铜或铁的1/3。是轻量化的良好材料用于制造飞机、航天器、轨道车辆、汽车、船舶、桥梁、高层建筑、重型机械部件和质量轻的容器等强度好铝的力学性能不如钢铁，但它的比强度高，可以添加铜、镁、锰、铬等合金元素，制成铝合金，再经热处理，而得到很高的强度。铝合金的强度比一般钢好，也可以和特殊钢媲美用于制造桥梁特殊是吊桥、可动桥、飞机、压力容器、集装箱、建筑构造材料、小五金等加工简单铝的延展性优良，易于挤出形态困难的中空型材和适于拉伸加工及其他各种冷热塑性成形受力构造部件框架，一般用品及各种容器、光学仪器及其他形态困难的精细零件美观、适于各种外表处理铝及其合金的外表有氧化膜，呈银白色，相当美观。假如经过氧化处理，其外表的氧化膜更牢固，而且还可以用着色和喷涂等方法，制造出各种颜色和光泽的外表建筑用壁板、器具装饰、装饰品、标牌、门窗、幕墙、汽车和飞机蒙皮、仪表外壳及室内外装修材料等导热、导电性好导热、导电率仅次于铜，约为钢铁的34倍电线、母线接头、锅、电饭锅、热交换器、汽车散热器、电子元件等对光、热、电波的反射性好对光的反射率，抛光铝为70%，高纯度铝经过电解抛光后为94%，比银92%还高。铝对热辐射和电波也有很好的反射性能照明器具、反射镜、屋顶瓦板、抛物面天线、冷藏库、冷冻库、投光器、冷暖器的隔热材料没有磁性铝是非磁性体船上用的罗盘、天线、操舵室的器具等耐低温铝在温度低时，它的强度反而增加而无脆性，因此它是志向的低温装置材料冷藏库、冷冻库、南极雪上车辆、氧及氢的消费装置二 铝及铝合金的分类纯铝比较软，富有延展性，易于塑性成形。假如依据各种不同的用处，要求具有更高的强度和改善材料的组织和其他各种性能，可以在纯铝中添加各种合金元素，消费出满意各种性能和用处的铝合金。铝合金可加工成板、带、条、箔、管、棒、型、线、自由锻件和模锻件等加工材(变形铝合金)，也可加工成铸件、压铸件等铸造材(铸造铝合金)。纯铝 1×××系，如1000合金非热处理型合金 Al-Mn系合金 3×××系，如3003合金 Al-Si系合金 4×××系，如4043合金 变形铝合金 Al-Mg系合金 5×××系，如5083合金 Al-Cu系合金 2×××系，如2024合金 Al-Mg-Si系合金 6×××系，如6063合金铝及 热处理型合金 Al-Zn-Mg系合金 7×××系，如7075合金铝合金 Al-其它元素 8×××系，如8089合金纯铝系非热处理型合金 Al-Si系合金，如ZL102合金 Al-Mg系合金，如ZL103合金铸造铝合金 Al-Cu-Si系合金，如ZL107合金 Al-Cu-Mg-Si系合金，如ZL110合金 热处理型合金 Al-Mg-Si系合金，如ZL104合金 Al-Mg-Zn系合金，如ZL305合金3 变形铝合金分类、牌号和状态表示法3. 1 变形铝合金的分类变形铝合金的分类方法许多，目前，世界上绝大部分国家通常按以下三种方法进展分类。 按合金状态图及热处理特点分为可热处理强化铝合金和不行热处理强化铝合金两大类。不行热处理强化铝合金如：纯铝、Al-Mn、Al-Mg、Al-Si系合金和可热处理强化铝合金如：Al-Mg-Si、Al-Cu、Al-Zn-Mg系合金。 按合金性能和用处可分为：工业纯铝、光线铝合金、切削铝合金、耐热铝合金、低强度铝合金、中强度铝合金、高强度铝合金硬铝、超高强度铝合金超硬铝、锻造铝合金及特殊铝合金等。 按合金中所含主要元素成分可分为：工业纯铝1×××系，Al-Cu合金2×××系，Al-Mn合金3×××系，Al-Si合金4×××系，AL-Mg合金5×××系，Al-Mg-Si合金6×××系，Al-Zn-Mg合金7×××系，Al-其它元素合金8×××系及备用合金组9×××系。这三种分类方法各有特点，有时互相穿插，互相补充。在工业消费中，大多数国家按第三种方法，即按合金中所含主要元素成分的4位数码法分类。这种分类方法能较本质的反映合金的根本性能，也便于编码、记忆和计算机管理。我国目前也采纳4位数码法分类。3. 2 中国变形铝合金的牌号表示法依据GB/T16474 1996“变形铝及铝合金牌号表示方法，凡化学成分及变形铝及铝合金国际牌号注册协议组织简称国际牌号注册组织命名的合金一样的全部合金，其牌号干脆采纳国际四位数字体系牌号，未及国际四位数字体系牌号的变形铝合金接轨的，采纳四位字符牌号但试验铝合金在四位字符牌号前加X命名，并按要求注册化学成分。四位字符体系牌号的第一、三、四位为阿拉伯数字，第二位为英文大写字母C、I、L、N、O、P、Q、Z字母除外。牌号的第一位数字表示铝及铝合金的组别，如1×××系为工业纯铝，2×××为Al-Cu系合金，3×××为Al-Mn系合金，4×××为Al-Si系合金，5×××为Al-Mg系合金，6×××为Al-Mg-Si系合金，7×××为Al-Zn-Mg系合金，8×××为Al-其它元素合金，9×××为备用合金组。除改型合金外，铝合金组别按主要合金元素来确定，主要合金元素指极限含量算术平均值为最大的合金元素。当有一个以上的合金元素极限含量算术平均值同为最大时，应按Cu、Mn、Si、Mg、Mg2Si、Zn、其它元素的依次来确定合金组别。牌号的第二位字母表示原始纯铝或铝合金的改型状况，最终两位数字用以标识同一组中不同的铝合金或表示铝的纯度。我国的变形铝及铝合金表示方法及国际上较通用的方法根本一样。 3.3 中国变形铝合金状态代号及表示方法依据GB/T164751996标准规定，根底状态代号用一个英文大写字母表示。细分状态代号采纳根底状态代号后跟一位、两位或多位阿拉伯数字表示。3.3.1 根底状态代号代 号名 称说 明 及 应 用F自由加工状态适用于在成型过程中，对于加工硬化和热处理条件无特殊要求的产品，该状态产品的力学性能不作规定O退火状态 适用于经完全退火获得最低强度的加工产品H加工硬化状态适用于通过加工硬化进步强度的产品，产品在加工硬化后可经过也可不经过使强度有所降低的附加热处理H代号后面必需跟有两位或三位阿拉伯数字T热处理状态不同于F、O、H状态适用于热处理后，经过或不经过加工硬化到达稳定状态的产品T代号后面必需跟有一位或多位阿拉伯数字3.3.2 细分状态代号HXX状态H后面的第一位数字表示获得该状态的根本处理程序H1 单纯加工硬化状态适用于未经附加热处理，只经加工硬化即获得所需强度的状态。H2 加工硬化及不完全退火的状态适用于加工硬化程度超过成品规定要求后，经不完全退火，使强度降低到规定指标的产品。H3 加工硬化及稳定化处理的状态适用于加工硬化后经低温热处理或由于加工过程中的受热作用致使其力学性能到达稳定的产品。H4 加工硬化及涂漆处理的状态适用于加工硬化后，经涂漆处理导致了不完全退火的产品。H后面的第二位数字表示产品的加工硬化程度，从1到9的数字来表示不同的硬化程度，数字8表示硬状态，9表示超硬状态。HXXX状态H111 适用于最终退火后又进展了适量的加工硬化，但加工硬化程度又不及H11状态的产品。H112 适用于热加工成型的产品，该状态产品的力学性能有规定要求。H116 适用于镁含量4.0%的5XXX系合金制成的产品。这些产品具有规定的力学性能和抗剥落腐蚀性能要求。TX状态在T后面添加010的阿拉伯数字，表示的细分状态称做TX状态，如下表所示，T后面的数字表示对产品的根本处理程序。状态代号说 明 及 应 用T0固溶热处理后，经自然时效再通过冷加工状态适用于经冷加工进步强度的产品T1由高温成型过程冷却，然后自然时效至根本稳定的状态适用于由高温成型过程冷却后，不再进展冷加工可进展矫直、矫平，但不影响力学性能极限的产品T2由高温成型过程冷却，经冷加工后自然时效至根本稳定的状态适用于由高温成型过程冷却后，进展冷加工或矫直、矫平以进步强度的产品T3固溶热处理后进展冷加工，再经自然时效至根本稳定的状态适用于在固溶热处理后，进展冷加工或矫直、矫平以进步强度的产品T4固溶热处理后自然时效至根本稳定的状态适用于固溶热处理后，不再进展冷加工可进展矫直、矫平，但不影响力学性能极限的产品T5由高温成型过程冷却，然后进展人工时效状态适用于由高温成型过程冷却后，不经过冷加工可进展矫直、矫平，但不影响力学性能极限，予以人工时效的产品T6固溶热处理后进展人工时效的状态适用于固溶热处理后，不再进展冷加工可进展矫直、矫平，但不影响力学性能极限的产品T7固溶热处理后进展过时效的状态适用于固溶热处理后，为获得某些重要特性，在人工时效时，强度在时效曲线上越过了最顶峰点的产品T8固溶热处理后经冷加工，然后进展人工时效的状态适用于经冷加工或矫直、矫平进步强度的产品T9固溶热处理后人工时效，然后进展冷加工的状态适用于经冷加工进步强度的产品T10由高温成型过程冷却，再进展冷加工，然后人工时效的状态适用于经冷加工矫直、矫平以进步强度的产品注：某些6XXX系的合金，无论是炉内固溶热处理，还是从高温成型过程急冷以保存可溶性组分在固溶体中，均能到达一样的固溶热处理效果，这些合金的T0、T3、T4、T6、T7、T8和T9状态可采纳上述两种。TXX状态、TXXX状态在TX状态代号后面再添加一位阿拉伯数字称做TXX状态，或添加两位阿拉伯数字称做TXXX状态，表示经过了明显变更产品特性如力学性能、抗腐蚀性能等的特定工艺处理的状态，如下表所示。状态代号说 明 及 应 用T42适用于自O或F状态固溶热处理后，自然时效到充分稳定状态的产品，也适用于需方任何状态的加工产品热处理后，力学性能到达T42状态的产品T62适用于自O或F状态固溶热处理后，进展人工时效的产品,也适用于需方对任何状态的加工产品热处理后，力学性能到达T62状态的产品T73适用于固溶热处理后，经过时效以到达规定的力学性能和抗应力腐蚀性能指标的产品T74及T73状态定义一样。该状态的抗拉强度大于T73状态,但小于T76状态T76及T73状态定义一样。该状态的抗拉强度分别高于T73、T74状态，抗应力腐蚀断裂性能分别低于T73、T74状态，但其抗剥落腐蚀性能仍较好T7X2适用于自O或F状态固溶热处理后，进展人工过时效处理，力学性能及抗腐蚀性能到达T7X状态的产品T81适用于固溶热处理后，经1%左右的冷加工变形进步强度，然后进展人工时效的产品T87适用于固溶热处理后，经7%左右的冷加工变形进步强度，然后进展人工时效的产品消退应力状态在上述TX或TXX或T XXX状态代号后面再添加“51、“510、“511、“52、“54表示经验了消退应力处理的产品状态代号，如下表所示。 状态代号说 明 及 应 用TX51TXX51TXXX51适用于固溶热处理或自高温成型过程冷却后，按规定量进展拉伸的厚板、轧制或冷精整的棒材以及模锻件、锻环或轧制环，这些产品拉伸后不再进展矫直厚板的永久变形量为1.5%3%；轧制或冷精整棒材的永久变形量为1%3%；模锻件、锻环或轧制环的永久变形量为1%5%TX510TXX510TXXX510适用于固溶热处理或自高温成型过程冷却后，按规定量进展拉伸的挤制棒、型和管材，以及拉制管材，这些产品拉伸后不再进展矫直挤制棒、型和管材的永久变形量1%3%；拉制管材的永久变形量为1.5%3%TX511TXX511TXXX511适用于固溶热处理或自高温成型过程冷却后，按规定量进展拉伸的挤制棒、型和管材，以及拉制管材，这些产品拉伸后略微矫直以符合标准公差挤制棒、型和管材的永久变形量1%3%；拉制管材的永久变形量为1.5%3%TX52TXX52TXXX52适用于固溶热处理或高温成型过程冷却后，通过压缩来消退应力，以产生1%5%的永久变形量的产品TX54TXX54TXXX54适用于在终锻模内通过冷整形来消退应力的模锻件4 变形铝合金材料的典型力学性能材 质拉伸性能布氏硬度HBS10/500疲惫强度/Mpab/Mpa/Mpa/%1060-O1060-H121060-H141060-H161060-H18708510011513030759010512543161286192326303520303545451100-O1100-H121100-H141100-H161100-H1890110125145165251051151401502512965232832384435405060601350-O1350-H121350-H141350-H161350-H1885951101751853085951101652021-T32021-T783804052953101312951001251252021-O2021-T4，T4152021-T6，T651185425485952904151618114510513590145125包铝2021-O包铝2021-T3包铝2021-T4，T451包铝2021-T6，T65117043542147070275255415212022102021-O2021-T4，T4511804257027545105901252021-T614203151051252024-O2024-T32024-T4，T3512024-T36118548547049575345325395201820134712012013090140140125包铝2024-O包铝2024-T3包铝2024-T4，T351包铝2024-T361包铝2024-T81，T851包铝2024-T8611804504404604504807531029036532539520181911662025-T62036-T42117-T42218-T72400300295330255195165255241107095125125952219-O2219-T422219-T31，T3512219-T372219-T622219-T81，T8512219-T8717036036039541545547575185250315290350395182017111010101051051052618-T61625530115183003-O3003-H123003-H143003-H163003-H1811013015017520040125145170185301085428354047555055607070 3004-O3004-H323004-H343004-H363004-H38180215240260285701702002302502010955455263707795105105110110包铝3004-O包铝3004-H32包铝3004-H34包铝3004-H36包铝3004-H381802152402602857017020023025020109553105-O3105-H123105-H143105-H163105-H183105-H25115150170195215180551301501701951602475438材 质拉伸性能布氏硬度HBS10/500疲惫强度/Mpab/Mpa/Mpa/%4032-T63803151201105005-O5005-H125005-H145005-H165005-H185005-H325005-H345005-H365005-H381251401601802001401601802004013015017019511514016518525106541186528364146515050-O5050-H325050-H345050-H365050-H3814517019020522055145165180200249876364653586385909095955052-O5052-H325052-H345052-H365052-H38195230260275290901952152402552512108747606873771101151251301405056-O5056-H1185056-H38290435415150405345651051001401501505082-O5082-H345082-H38275330365135215300221685083-O5083-H321，H1162903151452301305086-O5086-H32，H1165086-H345086-H112260290325270115205255130221210145154-O5154-H325154-H345154-H365154-H385154-H112240270290310330240115205230250270115271513121025586773788063115125130140145115 材 质拉伸性能布氏硬度S10/500疲惫强度pab/Mpa.2/Mpa/%5182-O5182-H345182-H38290330380145230310211895252-H255252-H38，H2823528517024011568755254-O5254-H325254-H345254-H365254-H385254-H1122402702903103302401152052302502701152715131210255867737880631151251301401451155454-O5454-H325454-H345454-H1115454-H112250275305260250115205230180125221010141862738170625456-O5456-H1125456-H321，H116310310350160165255905457-O5457-H255457-H38，H2813018020550160185221263248555652-O5652-H325652-H345652-H365652-H38195230260275290901952152402552512108747606873771101151251301405657-H255657-H38，H2816019514016512740506061-O6061-T4，T4516061-T65112524031055145275252212306595609595包铝6061-O包铝6061-T4，T451包铝6061-T6，T651115230290501302552522126063-O6063-T16063-T46063-T56063-T66063-T836063-T8316063-T83290150170185240255205290509090145215240185270202212129101225426073827095556070706066-O6066-T4，T4516066-T6，T6511503603958520536043901201106070-T638035010956101-H1116101-T6952207519515716262-T9400380120906463-T16463-T56463-T615018524090145215201212426074707070 7001-O7001-T6，T651255675150625601601507049-T737049-T73525155154504351351357050-T7351，T735117050-T74517050-T76514955255504354704907075-O7075-T6，T651230570105505171160150160包铝7075-O包铝7075-T6，T6512205259546017117178-O7178-T6，T6517178-T6，T76512306055701055405051510包铝7178-O包铝7178-T6，T6512205609549016107003-T531525515851257005、7020-O7005、7020-T537005、7020-T6，T63193393372833453172015121×××系铝及铝合金特性及适用范围：1XXX系列为纯铝中添加少量铜元素形成，具有极佳的成形加工特性、高耐腐蚀性、良好的焊接性和导电性。1XXX系列铝合金广泛应用于对强度要求不高的产品，如化工仪器、薄板加工件、深拉或旋压凹形器皿、焊接零件、热交换器、钟外表及盘面、铭牌、厨具、装饰品、反光器具等。1XXX纯铝的应用较为广泛的牌号：1050、1060、1070、1100.1×××纯铝及铝合金的化学成份以最高百分比表示，除非列出的是一个范围值硅Si铁Fe铜Cu锰Mn镁Mg铬Cr锌Zn钛Ti其它元素铝每个总计1×××纯铝及铝合金的机械及物理性能力学性能：抗拉强度 b (MPa) 75条件屈从强度 0.2 (MPa)35状态H112硬度：30-45    延长率：12%    试样尺寸：铝板注：铝板横向力学性能1×××纯铝及铝合金系列出厂状态：H112，H24，O态等1系列纯铝及铝合金牌号及化学成分表：牌号化学成分  (质量分数)(%)备注SiFeCuMnMgCrNiZnTi其他Al(铝)(老牌号)(硅)(铁)(铜)(锰)(镁)(铬)(镍)(锌)(钛)单个合计1A990LG51A97LG41A951A93LG31A90LG21A85LG11A80Ca：；V：1A80ACa：1070V：1070A代L11370Ca：0.03 ；B：V+Ti：1060V：代L21050V：1050A代L31A50Fe+Si：LB21350Ca：；B：V+Ti：1145Si+Fe：V：1035V：代L41A300.30 L4-11100Si+Fe：99代L5-11200Si+Fe：99代L51235Si+Fe：V：5 Al-Cu系合金2×××系2XXX系列为铝铜镁系中的典型硬 铝合金，其成份比较合理，综合性能较好。许多国家都消费这个合金，是硬铝中用量最大的。该合金的特点是：强度高，有肯定的耐热性，可用作150°C以下的工作零件。温度高于125°C，2XXX系列合金的强度比7075合金的还高。热状态、退火和新淬火状态下成形性能都比较好，热处理强化效果显著，但热处理工艺要求严格。抗蚀性较差，但用纯铝包覆可以得到有效爱护;焊接时易产生裂纹，但采纳特殊工艺可以焊接，也可以铆接。广泛用于飞机构造、铆钉、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他种种构造件。2XXX系铝铜合金用处2XXX系列铝铜合金由于有高强度和好疲惫强度，被广泛应用在航空器构造上，尤其是机翼及机身构造下的受到张力的地方。2XXX系列硬铝应用较为广泛的牌号：2024(2A12)、LY12、LY11、2A11、2A14LD10、2021、2A17等。 2XXX系铝铜合金的化学成份以最高百分比表示，除非列出的是一个范围值硅Si铁Fe铜Cu锰Mn镁Mg铬Cr锌Zn钛Ti其它元素铝每个总计2×××铝铜合金的机械及物理性能    力学性能：抗拉强度 b (MPa) 425条件屈从强度 0.2 (MPa)275状态T4硬度：HB 120145    延长率：14%以上    试样尺寸：铝板注：铝板室温横向力学性能2×××铝铜合金的出厂状态：H112，T4，T351，T6；2系列铝铜合金系列牌号及化学成分表：牌号化学成分  (质量分数)(%)备注SiFeCuMnMgCrNiZnTiZr其他Al(老牌号)(硅)(铁)(铜)(锰)(镁)(铬)(镍)(锌)(钛)(锆)单个合计(铝)2A01余量LY12A02余量LY22A04Be：余量LY42A06Be：余量LY62A10余量LY102A11Fe+Ni：余量LY112B11余量LY82A12Fe+Ni：余量LY122B12余量LY92A13余量LY132A14余量LD102A16余量LY162B16V：余量LY16-12A17余量LY172A20V：余量LY20B：2A21余量2142A25余量2252A49余量1492A50Fe+Ni：余量LD52B50Fe+Ni：余量LD62A70余量LD72B70Pb：0.05 Sn：余量LD7-1Ti+Zr：2A80余