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铝合金分类及特点详解

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:铝合金可分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。牌号的第一位数字是以主要合金元素Cu、Mn、Si、Mg、Mg+Si、Zn和其他元素的顺序来表示变形铝合金的组别。牌号的最后两位数字用来区分同一组中不同的铝合金。变形铝合金根据其主要性能特点,分为防锈铝合金、硬铝合金、超硬铝合金和锻造铝合金。防锈铝合金属于铝—锰系或铝—镁系合金。其中第一位数字表示合金的类别,第二、三位数字表示合金的顺序号。

铝合金分类及特点详解

1.纯铝

纯铝的密度小(ρ=2.7×103kg/m3),熔点低(660℃),具有较好的导电和导热性。纯铝的强度和硬度都很低,但塑性好(ψ=80%)。铝在大气中容易氧化,使表面生成一层致密的三氧化二铝保护薄膜,能阻止铝继续氧化,故铝在大气中具有良好的抗蚀能力。所以纯铝可以做导电体、电缆、铝丝及一些要求不锈耐蚀的用品和器皿。

工业纯铝的旧牌号有L1、L2、L3…,符号L表示铝,后面的数字越大纯度越低。对应新牌号为1070、1060、1050……。

2.铝合金

由于纯铝的强度很低,不适宜作承受载荷的结构零件。在纯铝中加入适量的硅、铜、镁、锰等合金元素,得到的铝合金,则可大大提高其力学性能,而仍保持其密度小、耐腐蚀的优点。许多铝合金还可通过热处理使其强化。铝合金可分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。

(1)变形铝合金 按GB/T 3190—2008规定,变形铝合金采用四位字符牌号命名,牌号用2×××~8×××系列表示。牌号的第一位数字是以主要合金元素Cu、Mn、Si、Mg、Mg+Si、Zn和其他元素的顺序来表示变形铝合金的组别。牌号第二位的字母表示原始纯铝的改型情况,如果字母为A,则表示为原始纯铝,若为其他字母,则表示为原始纯铝的改型。牌号的最后两位数字用来区分同一组中不同的铝合金。如:2A11表示以铜为主要合金元素的变形铝合金。

变形铝合金根据其主要性能特点,分为防锈铝合金、硬铝合金、超硬铝合金和锻造铝合金。它们常由冶金厂加工成各种规格的型材、板、带、线、管等供应。

1)防锈铝合金。防锈铝合金属于铝—锰系或铝—镁系合金。这类合金不能进行时效强化,一般采用冷变形方法来提高其强度。铝—锰系合金常用的牌号是3A21。铝—镁系合金常用的牌号是5A02、5A05等。

防锈铝的塑性和焊接性能很好,但切削加工性较差。主要用于制造各种高耐蚀性的薄板容器、防锈蒙皮、管道、窗框等受力小、质轻的制品与结构件。(www.xing528.com)

2)硬铝合金。硬铝合金属于铝—铜—镁系三元合金。常用的硬铝如2A01、2A10、2A11、2A12等,都可以通过时效强化获得较高的强度和硬度,也可进行变形强化。

目前,硬铝2A01、2A10主要用来制造飞机上常用的铆钉;2A11主要用于制造中等载荷、形状复杂的结构零件,如骨架、螺旋桨叶片、螺栓等;2A12主要用于制造飞机上的重要构件,如飞机翼肋、翼梁等受力构件。

3)超硬铝合金。超硬铝合金属于铝—铜—镁—锌系四元合金,时效强化后具有比硬铝更高的强度和硬度。超硬铝的抗拉强度Rm可达600MPa,其比强度已相当于超高强度钢,故名超硬铝。但其耐蚀性较差,常用包铝法来提高耐蚀性。

目前最常用的超硬铝有7A04,主要用于制作受力大的结构零件,如飞机起落架、大梁、加强框、桁条等。在光学仪器中,用于要求质量轻而受力大的结构零件。

4)锻造铝合金。锻造铝合金多数为铝—铜—镁—硅系四元合金,具有良好的热塑性,适于锻造。

常用的锻铝有2A50、2A14等,主要用于制造航空及仪表工业中各种形状复杂、受力较大的锻件或模锻件,如各种叶轮、框架、支杆等。

(2)铸造铝合金 铸造铝合金的代号用“铸铝”二字的汉语拼音字首“ZL”加三位数字表示。其中第一位数字表示合金的类别,第二、三位数字表示合金的顺序号。例如:ZL102表示2号铸造铝硅合金。铸造铝合金种类较多,但应用最广的是铝—硅合金。它具有良好的铸造性能和耐蚀性。常用来制造内燃机活塞、气缸盖、气缸体、气缸散热套等。

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