铝合金的分类和基本性能 1

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1、铝合金的分类及基本性能变形铝合金的分类方法很多,目前,世界上绝大部分国家通常按以下三种方法进行分类:{罗苏主编.变形铝合金的分类.湖南：中南大学出版社，2006}(1)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可热处理强化铝合金两大类。(2)按合金性能和用途可分为:工业纯铝、光辉铝合金、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。(3)按合金中所含主要元素成分可分为:工业纯铝(1XXX系),Al-Cu合金(2XXX系),Al-Mn合金(3XXX系),Al-Si合金(4XXX系),Al-Mg合金(5

2、XXX系),Al-Mg-Si合金(6XXX系),Al-Zn-Mg-Cu合金(7XXX系),Al-其它合金元素(8XXX系)及备用合金组(9XXX系)这三种方法各有特点，有事互相交叉、相互补充。在工业生产中，绝大多数国家按第三种方法，即合金中所含主要元素成分的4位数码法分类。这种分类方法较本质的反应合金的基本性能，，也便于编码、记忆和计算机管理。我们这里主要讲第三种分类.表1为铝合金的分类。{刘静安，谢水生主编.铝合金材料的应用于技术.北京：冶金工业出版社，2004}表0-1铝合金的分类铝合金变形铝合金非热处理型纯铝—1×××系，如1000Al-Mn系合金—3×××，如3004合金Al-

3、Si系合金—4×××，如4043合金Al-Mg系合金—5×××，如5083合金热处理型Al-Cu系合金—2×××，如2024合金Al-Mg-Si系合金—6×××，如6063合金Al-Zn-Mg-Cu系合金—7×××，如7075合金热或非热处理型Al-其它合金—8×××，如8089合金备用合金组—9×××，铸造铝合金非热处理型Al-Si系合金，如ZL102合金Al-Mg系合金，如ZL103合金热处理型Al-Cu-Si系合金，如ZL107合金Al-Cu-Mg-Si系合金，如ZL110合金Al-Mg-Si系合金,如ZL104合金Al-Mg-Zn系合金,如ZL305合金一.1×××系铝合金{张

4、士林，任颂赞主编.简明铝合金手册.上海：上海科学技术文献出版社，2006}1.1纯铝的一般特性铝是元素周期表中第三周期主族元素，具有棉芯立方结构，无同素异构转变。铝具有一系列的优点：密度小，导电、导热性能好，抗腐蚀性能好，塑性加工性能好等特点。铝的密度为2.72g／cm3，约为铁的1/3,故铝及合金的密度都较小，一般为2.5~2.88g／cm3之间。铝具有良好的导电性、导热性，其导电性仅次于银与铜。铝具有良好的抗蚀性。因为铝和氧的亲和力很大，在室温中能与空气中的氧化合，表面生成一层薄而致密并与基材金属结核的Al2O3氧化膜。铝的熔点与纯度有关，并随铝的纯度的提高而提高，当纯度为99.9

5、96％时，熔点为660.24℃。铝还具有好的塑性加工性能，可加工成板、带、箔和挤压制品等，可进行气焊、氩弧焊、点焊。纯铝不能热处理强化，可通过冷变形提高强度，惟一的热处理形式是退火，再结晶开始温度与杂质含量和变形度有关，一般在200℃左右。退火板材的σb=80～100MPa，σ0.2=30～50MPa，ζ=35%～40%，HB=25～30。经60%～80%冷变形，虽然能提高到150～180MPa，但ζ值却下降到1%～1.5%。增加铁、硅杂质含量能提高强度，但降低塑性、导电性和抗蚀性。1.2纯铝的性能纯铝的性能包括物理性能、化学性能与力学性能1.2.1物理性能物理性能如表1-1所示。物理

6、性能包括原子序数、原子量、晶体结构、电磁学性能等。表1-1纯铝的物理性能性能高纯铝（99.996%）工业纯铝（99.5%）原子序数原子量晶格常数（20℃），×10-10m密度（20℃），kg/m3熔点，℃沸点，℃溶解热，J/kg×105燃烧热,J/kg×10-7凝固体积收缩率,%比热容(100℃),J/(kg.K)热导率(25℃),W/(m.K)线膨胀系数(20~100℃),um/(m.K)(100~300℃),um/(m.K)电导率,S/m1326.98154.04942698660.2420603.9613.094934.92235.224.5825.4564.944.042710

7、6503.8943.1086.6964.74222.6（O状态）23.525.659（O状态）电阻率,uΩ.m(20℃)(20℃)电阻温度系数,nΩ.m/K体积磁化率，×10-7磁导率.H/m反射率（2500×10-10m），%（5000×10-10m），%（20000×10-10m）,%折射率（白光）吸收率（白光）辐射能（25℃）0.0267（O状态）0.16.271.0×10-557（H状态）0.02922（O状态）0.0302（H状态）0