铝合金及其应用

铝合金的理论及应用目录1铝及铝合金的特性铝合金的分类及特点铝的合金化与强化方法2345背景铝合金的应用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、背景2、铝及铝合金的特性•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2.7g/cm3,约为铁的1/3。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而升高，当纯度为99.996%时，熔点为660.24℃。•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62%。•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，表面形成一层坚固的、各种色彩的、美观的保护膜，可起到装饰与保护作用。•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0.000638mm的铝箔和冷拔成极细的丝。根据铝合金的成分、组织和工艺特点，可以将其分为铸造铝合金与变形铝合金两大类。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）制成半成品或成品，所以要求有良好的塑性变形能力。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薄壁的成型件，所以要求合金具有良好的铸造流动性。3、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，不能热处理。2XXX系合金以铜为主要合金元素，包括Al-Cu-Mg合金、Al-Cu-Mg-Fe-Ni合金和Al-Cu-Mn合金等，这些合金均属于热处理可强化合金，强度高，耐蚀性好。1XXX系合金工业纯铝，导电导热性好，抗蚀性好，不能热处理。2XXX系合金以铜为主要合金元素，包括Al-Cu-Mg合金、Al-Cu-Mg-Fe-Ni合金和Al-Cu-Mn合金等，这些合金均属于热处理可强化合金，强度高，耐蚀性好。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1XXX系合金4XXX系合金以Si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，容易补缩，并且不会使最终产品产生脆性5XXX系合金6XXX系合金以铜为主要合金元素，包括Al-Cu-Mg合金、Al-Cu-Mg-Fe-Ni合金和Al-Cu-Mn合金等，这些合金均属于热处理可强化合金，强度高，耐蚀性好。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，是一种耐腐蚀性能良好的中等强度铝合金，耐蚀性高，焊接性好。9XXX系合金7XXX系合金8XXX系合金以Zn为主要合金元素的铝合金，属于热处理可强化铝合金加Mg，则为Al-Zn-Mg合金，具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。以Fe为主要元素的铝合金备用元素的铝合金（1）固溶强化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。4、铝的合金化与强化方法（2）时效强化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，且随温度的降低而急剧减小。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、铝合金的应用交通运输14铝在汽车中的用量正在不断增加，汽车上铝比例最高的车辆都是高性能的车辆，如美洲虎、奥迪A8。汽车用铝建筑领域各种各样的铝合金正被用于新颖的家居环境和住宅建设，从外部装修到内部装修，如铝合金门幕墙板、铝塑板等。16质量轻，强度高，抗腐蚀，易成型，可焊接2006年12月30日，东北轻合金有限责任公司自行设计制造的环轧生产线生产出迄今国内最大的铝合金锻环。该环直径达5150毫米，宽340毫米，厚100毫米。随着我国航天事业的飞速发展，大推力火箭和宇航器所需的铝合金直径在不断加大，未来几年将需要直径达5米及5米以上的锻环。总结·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、锂等。·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、船舶及化学工业中已大量应用。·铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良祥云火炬的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。19