请问铝合金、304不锈钢和316L不锈钢各自的物理、力学和化学特性
铝合金按加工方法可以分为变形铝合金和铸造铝合金。变形铝合金又分为不可热处理强化型铝合金和可热处理强化型铝合金。不可热处理强化型不能通过热处理来提高机械性能，只能通过冷加工变形来实现强化，它主要包括高纯铝、工业高纯铝、工业纯铝以及防锈铝等。可热处理强化型铝合金可以通过淬火和时效等热处理手段来提高机械性能，它可分为硬铝、锻铝、超硬铝和特殊铝合金等。
铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能，物理性能和抗腐蚀性能。
铸造铝合金按化学成分可分为铝硅合金，铝铜合金，铝镁合金和铝锌合金。
一、纯铝产品
纯铝分冶炼品和压力加工品两类，前者以化学成份Al表示，后者用汉语拼音LG（铝、工业用的）表示。
二、压力加工铝合金
铝合金压力加工产品分为防锈（LF）、硬质（LY）、锻造（LD）、超硬（LC）、包覆（LB）、特殊（LT）及钎焊（LQ）等七类。常用铝合金材料的状态为退火（M焖火）、硬化（Y）、热轧（R）等三种。
三、铝材
铝和铝合金经加工成一定形状的材料统称铝材，包括板、带、箔、管、棒、线、型等。
四、铸造铝合金
铸造铝合金（ZL）按成分中铝以外的主要元素硅、铜、镁、锌分为四类，代号编码分别为100、200、300、400。
五、高强度铝合金
高强度铝合金指其抗拉强度大于480兆帕的铝合金，主要是压力加工铝合金中硬铝合金类、超硬铝合金类和铸造合金类。
六、不同牌号铝合金的典型用途
合 金 典 型 用 途
1050 食品、化学和酿造工业用挤压盘管，各种软管，烟花粉
1060 要求抗蚀性与成形性均高的场合，但对强度要求不高，化工设备是其典型用途
1100 用于加工需要有良好的成形性和高的抗蚀性但不要求有高强度的零件部件，例如化工产品、食品工业装置与贮存容器、薄板加工件、深拉或旋压凹形器皿、焊接零部件、热交换器、印刷板、铭牌、反光器具
1145 包装及绝热铝箔，热交换器
1199 电解电容器箔，光学反光沉积膜
1350 电线、导电绞线、汇流排、变压器带材
2011 螺钉及要求有良好切削性能的机械加工产品
2014 应用于要求高强度与硬度（包括高温）的场合。飞机重型、锻件、厚板和挤压材料，车轮与结构元件，多级火箭第一级燃料槽与航天器零件，卡车构架与悬挂系统零件
2017 是第一个获得工业应用的2XXX系合金，目前的应用范围较窄，主要为铆钉、通用机械零件、结构与运输工具结构件，螺旋桨与配件
2024 飞机结构、铆钉、导弹构件、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他种种结构件
2036 汽车车身钣金件
2048 航空航天器结构件与兵器结构零件
2124 航空航天器结构件
2218 飞机发动机和柴油发动机活塞，飞机发动机汽缸头，喷气发动机叶轮和压缩机环
2219 航天火箭焊接氧化剂槽，超音速飞机蒙皮与结构零件，工作温度为-270~300摄氏度。焊接性好，断裂韧性高，T8状态有很高的抗应力腐蚀开裂能力
2319 焊拉2219合金的焊条和填充焊料
2618 模锻件与自由锻件。活塞和航空发动机零件
2A01 工作温度小于等于100摄氏度的结构铆钉
2A02 工作温度200~300摄氏度的涡轮喷气发动机的轴向压气机叶片
2A06 工作温度150~250摄氏度的飞机结构及工作温度125~250摄氏度的航空器结构铆钉
2A10 强度比2A01合金的高，用于制造工作温度小于等于100摄氏度的航空器结构铆钉
2A11 飞机的中等强度的结构件、螺旋桨叶片、交通运输工具与建筑结构件。航空器的中等强度的螺栓与铆钉
2A12 航空器蒙皮、隔框、翼肋、翼梁、铆钉等，建筑与交通运输工具结构件
2A14 形状复杂的自由锻件与模锻件
2A16 工作温度250~300摄氏度的航天航空器零件，在室温及高温下工作的焊接容器与气密座舱
2A17 工作温度225~250摄氏底的航空器零件
2A50 形状复杂的中等强度零件
2A60 航空器发动机压气机轮、导风轮、风扇、叶轮等
2A70 飞机蒙皮，航空器发动机活塞、导风轮、轮盘等
2A80 航空发动机压气机叶片、叶轮、活塞、涨圈及其他工作温度高的零件
2A90 航空发动机活塞
3003 用于加工需要有良好的成形性能、高的抗蚀性可焊性好的零件部件，或既要求有这些性能又需要有比1XXX系合金强度高的工作，如厨具、食物和化工产品处理与贮存装置，运输液体产品的槽、罐，以薄板加工的各种压力容器与管道
3004 全铝易拉罐罐身，要求有比3003合金更高强度的零部件，化工产品生产与贮存装置，薄板加工件，建筑加工件，建筑工具，各种灯具零部件
3105 房间隔断、档板、活动房板、檐槽和落水管，薄板成形加工件，瓶盖、瓶塞等
3A21 飞机油箱、油路导管、铆钉线材等；建筑材料与食品等工业装备等
5005 与3003合金相似，具有中等强度与良好的抗蚀性。用作导体、炊具、仪表板、壳与建筑装饰件。阳极氧化膜比3003合金上的氧化膜更加明亮，并与6063合金的色调协调一致
5050 薄板可作为致冷机与冰箱的内衬板，汽车气管、油管与农业灌溉管；也可加工厚板、管材、棒材、异形材和线材等
5052 此合金有良好的成形加工性能、抗蚀性、可烛性、疲劳强度与中等的静态强度，用于制造飞机油箱、油管，以及交通车辆、船舶的钣金件，仪表、街灯支架与铆钉、五金制品等
5056 镁合金与电缆护套铆钉、拉链、钉子等；包铝的线材广泛用于加工农业捕虫器罩，以及需要有高抗蚀性的其他场合
5083 用于需要有高的抗蚀性、良好的可焊性和中等强度的场合，诸如舰艇、汽车和飞机板焊接件；需严格防火的压力容器、致冷装置、电视塔、钻探设备、交通运输设备、导弹元件、装甲等
5086 用于需要有高的抗蚀性、良好的可焊性和中等强度的场合，例如舰艇、汽车、飞机、低温设备、电视塔、钻井装置、运输设备、导弹零部件与甲板等
5154 焊接结构、贮槽、压力容器、船舶结构与海上设施、运输槽罐
5182 薄板用于加工易拉罐盖，汽车车身板、操纵盘、加强件、托架等零部件
5252 用于制造有较高强度的装饰件，如汽车等的装饰性零部件。在阳极氧化后具有光亮透明的氧化膜
5254 过氧化氢及其他化工产品容器
5356 焊接镁含量大于3%的铝-镁合金焊条及焊丝
5454 焊接结构，压力容器，海洋设施管道
5456 装甲板、高强度焊接结构、贮槽、压力容器、船舶材料
5457 经抛光与阳极氧化处理的汽车及其他装备的装饰件
5652 过氧化氢及其他化工产品贮存容器
5657 经抛光与阳极氧化处理的汽车及其他装备的装饰件，但在任何情况下必须确保材料具有细的晶粒组织
5A02 飞机油箱与导管，焊丝，铆钉，船舶结构件
5A03 中等强度焊接结构，冷冲压零件，焊接容器，焊丝，可用来代替5A02合金
5A05 焊接结构件，飞机蒙皮骨架
5A06 焊接结构，冷模锻零件，焊拉容器受力零件，飞机蒙皮骨部件
5A12 焊接结构件，防弹甲板
6005 挤压型材与管材，用于要求强高大于6063合金的结构件，如梯子、电视天线等
6009 汽车车身板
6010 薄板：汽车车身
6061 要求有一定强度、可焊性与抗蚀性高的各种工业结构性，如制造卡车、塔式建筑、船舶、电车、家具、机械零件、精密加工等用的管、棒、形材、板材
6063 建筑型材，灌溉管材以及供车辆、台架、家具、栏栅等用的挤压材料
6066 锻件及焊接结构挤压材料
6070 重载焊接结构与汽车工业用的挤压材料与管材
6101 公共汽车用高强度棒材、电导体与散热器材等
6151 用于模锻曲轴零件、机器零件与生产轧制环，供既要求有良好的可锻性能、高的强度，又要有良好抗蚀性之用
6201 高强度导电棒材与线材
6205 厚板、踏板与耐高冲击的挤压件
6262 要求抗蚀性优于2011和2017合金的有螺纹的高应力零件
6351 车辆的挤压结构件，水、石油等的输送管道
6463 建筑与各种器具型材，以及经阳极氧化处理后有明亮表面的汽车装饰件
6A02 飞机发动机零件，形状复杂的锻件与模锻件
7005 挤压材料，用于制造既要有高的强度又要有高的断裂韧性的焊接结构，如交通运输车辆的桁架、杆件、容器；大型热交换器，以及焊接后不能进行固熔处理的部件；还可用于制造体育器材如网球拍与垒球棒
7039 冷冻容器、低温器械与贮存箱，消防压力器材，军用器材、装甲板、导弹装置
7049 用于锻造静态强度与7079-T6合金的相同而又要求有高的抗应力腐蚀开裂勇力的零件，如飞机与导弹零件——起落架液压缸和挤压件。零件的疲劳性能大致与7075-T6合金的相等，而韧性稍高
7050 飞机结构件用中厚板、挤压件、自由锻件与模锻件。制造这类零件对合金的要求是：抗剥落腐蚀、应力腐蚀开裂能力、断裂韧性与抗疲劳性能都高
7072 空调器铝箔与特薄带材；2219、3003、3004、5050、5052、5154、6061、7075、7475、7178合金板材与管材的包覆层
7075 用于制造飞机结构及期货 他要求强度高、抗腐蚀性能强的高应力结构件、模具制造
7175 用于锻造航空器用的高强度结构性。T736材料有良好的综合性能，即强度、抗剥落腐蚀与抗应力腐蚀开裂性能、断裂韧性、疲劳强度都高
7178 供制造航空航天器的要求抗压屈服强度高的零部件
7475 机身用的包铝的与未包铝的板材，机翼骨架、桁条等。其他既要有高的强度又要有高的断裂韧性的零部件
7A04 飞机蒙皮、螺钉、以及受力构件如大梁桁条、隔框、翼肋、起落架等
变形铝及铝合金状态、代号
1.范围
本标准规定了变形铝合金的状态代号。
本标准适用于铝及铝加工产品。
2.基本原则
2.1基础状态代号用一个英文大写字母表示。
2.2细分状态代号采用基础状态代号后跟一位或多位阿拉伯数字表示。
2.3基本状态代号
基本状态分为5种
代号 名称 说明与应用
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提高强度的产品，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。
W 固熔热处理状态 处理状态 一种不稳定状态，仅适用于经固溶热处理后，室温下自然时效的合金，该状态代号仅表示产品处于自然时效阶段。
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）加工硬化达到稳定的产品。T代号后面必须跟有一位或多位阿拉伯数字。
在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢，不锈钢是具有美观的表面和耐腐蚀性能好，不必经过镀色等表面处理，而发挥不锈钢所固有的表面性能,使用于多方面的钢铁的一种，通常称为不锈钢。代表性能的有13铬钢，18-8铬镍钢等高合金钢。
从金相学角度分析，因为不锈钢含有铬而使表面形成很薄的铬膜，这个膜隔离开与钢内侵入的氧气起耐腐蚀的作用。
为了保持不锈钢所固有的耐腐蚀性，钢必须含有12%以上的铬。
304 是一种通用性的不锈钢，它广泛地用于制作要求良好综合性能（耐腐蚀和成型性）的设备和机件。
304不锈钢是按照美国ASTM标准生产出来的不锈钢的一个牌号。304相当于我国的0Cr19Ni9 (0Cr18Ni9)不锈钢。304含铬19%，含镍9%。
304是得到最广泛应用的不锈钢、耐热钢。用于食品生产设备、昔通化工设备、核能等.
304不锈钢化学成份
规格C Si Mn PSCr Ni（镍）Mo
SUS431 ≤0.08 ≤1.00 ≤2.00 ≤0.05≤0.03 18.00-20.00 8.25~10.50 -
304就是1Cr18Ni9 。
不锈钢防锈的机理是合金元素形成致密氧化膜，隔绝氧接触，阻止继续氧化。所以不锈钢并不是“不锈”。
304材料出现生锈现象，可能有以下几个原因：
1.使用环境中存在氯离子。
氯离子广泛存在，比如食盐、汗迹、海水、海风、土壤等等。不锈钢在氯离子存在下的环境中，腐蚀很快，甚至超过普通的低碳钢。
所以对不锈钢的使用环境有要求，而且需要经常擦拭，除去灰尘，保持清洁干燥。（这样就可以给他定个“使用不当”。）
美国有一个例子：某企业用一橡木容器盛装某含氯离子的溶液，该容器已使用近百余年，上个世纪九十年代计划更换，因橡木材料不够现代，采用不锈钢，更换后16天容器因腐蚀泄漏。
2.没有经过固溶处理。
合金元素没有溶入基体，致使基体组织合金含量低，抗蚀性能差。
3.这种不含钛和铌的材料有天生的晶间腐蚀的倾向。
加入钛和铌，再配以稳定处理，可以减少晶间腐蚀。
316是含钼不锈钢种。高温条件下，当硫酸的浓度低于15％和高于85％时，316不锈钢具有广泛的用途。316不锈钢还具有良好的而氯化物侵蚀的性能。
316L不锈钢的最大碳含量0.03,可用于焊接后不能进行退火和需要最大耐腐蚀性的用途中
耐腐蚀性
耐腐蚀性能优于304不锈钢，在浆和造纸的生产过程中具有良好的耐腐蚀的性能。而且316不锈钢还耐海洋和侵蚀性工业大气的侵蚀。
耐热性
在1600度以下的间断使用和在1700度以下的连续使用中，316不锈钢具有好的耐氧化性能。在800-1575度的范围内，最好不要连续作用316不锈钢，但在该温度范围以外连续使用316不锈钢时，该不锈钢具有良好的耐热性。316L不锈钢的耐碳化物析出的性能比316不锈钢更好，可用上述温度范围。
冷轧与热轧的区别：
在常温下的轧制一般理解为冷轧，从金属学观点看，低于在结晶温度的轧制为冷轧
热轧，是以板坯（主要为连铸坯）为原料，经加热后由粗轧机组及精轧机组制成带钢。从精轧最后一架轧机出来的热钢带通过层流冷却至设定温度，由卷取机卷成钢带卷，冷却后的钢带卷，根据用户的不同需求，经过不同的精整作业线（平整、矫直、横切或纵切、检验、称重、包装及标志等）加工而成为钢板、平整卷及纵切钢带产品。
冷轧：用热轧钢卷为原料，经酸洗去除氧化皮后进行冷连轧，其成品为轧硬卷，由于连续冷变形引起的冷作硬化使轧硬卷的强度、硬度上升、韧塑指标下降，因此冲压性能将恶化，只能用于简单变形的零件。轧硬卷可作为热镀锌厂的原料，因为热镀锌机组均设置有退 火线。轧硬卷重一般在6~13.5吨，钢卷在常温下，对热轧酸洗卷进行连续轧制。内径为610mm。
产品特点：因为没有经过退火处理，其硬度很高（HRB大于90），机械加工性能极差，只能进行简单的有方向性的小于90度的折弯加工（垂直于卷取方向）。
简单点儿来说，一块钢坯在加热后（就是电视里那种烧的红红的发烫的钢块）精过几道轧制，再切边，矫正成为钢板，这种叫热轧。
冷轧，是在热轧板卷的基础上加工轧制出来的，一般来讲是热轧---酸洗---冷轧这样的加工过程。冷轧是在常温状态下由热轧板加工而成，虽然在加工过程因为轧制也会使钢板升温，尽管如此还是叫冷轧。
由于热轧经过连续冷变型而成的冷轧，在机械性能比较差，硬度太高。必须经过退火才能恢复其机械性能，没有退火的叫轧硬卷。
轧硬卷一般是用来做无需折弯，拉伸的产品，1.0以下厚度轧硬的运气好的两边或者四边折弯。
酱油PH值大于醋，从酱油的酿造过程来看属于碱性。316L不锈钢属于耐酸不耐碱，这就是腐烂的原因。
现切的卷板与成品板没区别。
整理:
铝合金有很多种。。密度不同。无法写。分为硬铝、锻铝、超硬铝和特殊铝合金等。 上面资料找吧。
304不锈钢含铬19%，含镍9%，得到最广泛应用的不锈钢、耐热钢。用于食品生产设备、昔通化工设备、核能等.
不锈钢防锈的机理是合金元素形成致密氧化膜，隔绝氧接触，阻止继续氧化。所以不锈钢并不是“不锈”。
304材料出现生锈现象，可能有以下几个原因：
1.使用环境中存在氯离子。
氯离子广泛存在，比如食盐、汗迹、海水、海风、土壤等等。不锈钢在氯离子存在下的环境中，腐蚀很快，甚至超过普通的低碳钢。
所以对不锈钢的使用环境有要求，而且需要经常擦拭，除去灰尘，保持清洁干燥。（这样就可以给他定个“使用不当”。）
美国有一个例子：某企业用一橡木容器盛装某含氯离子的溶液，该容器已使用近百余年，上个世纪九十年代计划更换，因橡木材料不够现代，采用不锈钢，更换后16天容器因腐蚀泄漏。
316是含钼不锈钢种。高温条件下，当硫酸的浓度低于15％和高于85％时，316不锈钢具有广泛的用途。316不锈钢还具有良好的而氯化物侵蚀的性能。
316L不锈钢的最大碳含量0.03,可用于焊接后不能进行退火和需要最大耐腐蚀性的用途中
耐腐蚀性
耐腐蚀性能优于304不锈钢，在浆和造纸的生产过程中具有良好的耐腐蚀的性能。而且316不锈钢还耐海洋和侵蚀性工业大气的侵蚀。
耐热性
在1600度以下的间断使用和在1700度以下的连续使用中，316不锈钢具有好的耐氧化性能。在800-1575度的范围内，最好不要连续作用316不锈钢，但在该温度范围以外连续使用316不锈钢时，该不锈钢具有良好的耐热性。316L不锈钢的耐碳化物析出的性能比316不锈钢更好，可用上述温度范围。
能承受3723瓦的负荷。
家用的一般是单相的，其最大能成受的功率(Pm)为:以 1.5平方毫米为例Pm=电压U×电流I=220伏×22安=4840瓦取安全系数为1.3，那么其长时间工作，允许的功率(P)为:P=Pm÷1.3=4840÷1.3=3723瓦 "1.5平方"的铜线。能承受3723瓦的负荷。
单根的截面185平方毫米聚氯乙烯铜芯线明敷设时最大载流量是530A。 如果是有钢带铠装电缆:截面185平方毫米单根明敷设时最大载流量是414A三芯或者五芯是285A。 无钢带铠装电缆:截面185平方毫米单根明敷设时最大载流量是340A三芯或者五芯是246A。
扩展资料：
铝合金电缆与铝芯电缆区别：
1、电气性能（包括载流量、导电率、电阻性能）：
铝合金导体≤铝芯电缆，铝合金导体≤2/3铜芯电缆
2、物理性能区别
熔点：铝合金导体≤660.37°C，铝660.37°C，铜1083.4°C；
燃点：铝合金导体≤550°C，铝550°C，铜--°C；
沸点：铝合金导体≤660.37°C，铝660.37°C，铜2567°C；
铝合金电缆或铝电缆导体不适宜用作消防工程中的电力电缆。
3、铝合金化学特能，以目前科技水平是无法改变金属元素的化学特性的。
铝合金是合金，期间的金属元素配比会影响其一些特性，但需要由科学机构来检测每个厂家的每一种铝合金的化学特性，而且还要对影响其化学特性量变引起的质变有具体数据说明。
铝是活泼金属，在干燥空气中铝的表面立即形成厚约50埃（1埃=0.1纳米）的致密氧化膜，使铝不会进一步氧化并能耐水；但铝的粉末与空气混合则极易燃烧；熔融的铝能与水猛烈反应；高温下能将许多金属氧化物还原为相应的金属；铝是两性的，极易溶于强碱，也能溶于稀酸。
铜是不太活泼的重金属元素。在常温下不与干燥空气中的氧反应。但加热时能与氧化合成黑色的CuO。
4、铝合金电缆与铝芯电缆导体的金属在20℃时的，材料电阻率(ρ/ nΩ·m)为：银15.86 铜16.78 金24 铝26.548
铝芯电缆和铝合金在加大截面代替铜芯电缆相同型号规格时，重量都是铜芯电缆的一半左右，安装都很方便。铝芯电缆电气性能优于铝合金电缆，铝合金电缆需要导体压型和其他工艺后使电气性能恢复到纯铝的水平。
铝芯电缆的机械性能（如：最小弯曲半径，断裂伸长率）或许不如铝合金电缆，但是也符合国家相关标准，在电缆运输（都是电缆盘运输）和安装（穿线管的尺寸设计都留有余量），因此都是没有任何影响的。安装同样可以采用动滑轮组和牵引网套来牵拉电缆。
铝和铝合金电缆如果都要经过电缆桥架和穿线管，截面都要加大，对于穿管是没有影响的。铝芯电缆也可以制作自锁式/连锁铠装带来替换传统的钢带铠装，也可以实现裸露式安装。
铝芯电缆造价约为铜电缆的1/5，约为铝合金电缆的1/3，造价更加便宜，绝缘、护套、填充料均可以用上等的低烟无卤阻燃耐火的环保材料，环保特性是一样好的。
参考资料：百度百科——铝合金电缆
断桥是指 超级尼龙隔热条PA66 （如图中的黑色部分）
PA66是系列改性工程塑料合金，与其他工程塑料相比，尼龙（PA66）具有以下特性；
※高熔点、出色的耐热性能以及自熄性
※韧性、耐久性、电性能以及其他物理性能都具有出色的平衡指标。
※优良的耐油性剂、耐化学品性能。
※具有优良的耐磨、抗蠕变及耐老化性能。
但是我们必须清楚的知道，没有经过改性的PA66材料在抗拉强度和线膨胀系数上与铝合金是不匹配的，那么我们首先必须对PA66原材料进行改性，使之与铝合金型材相匹配，并提高它在不同状态下的横向抗拉强度，达到实际使用过程中耐候性上的要求。
经过反复的对比实验和近20年的实际使用后，国际上确立了用PA66加25%的玻璃纤维改性成工程塑料作为隔热条的基本材料（目前国际上还没有发现比这个材料更合理、更经济的新材料），使热变形温度（℃）、热导率（导热系数）（W/m•K）、线膨胀系数（K-1）、冲击强度(无缺口) （kJ/m2）、断裂伸长率（％）、耐紫外线和热老化性能等更符合铝合金型材的性能和加工特征。所以在德国Schuco International KG的隔热条采购中首先会强调材料的性能要求
根据3D科学谷的市场观察，Scalmalloy 已被提议用作民用和军用飞机的增材制造 (AM) 替代铝合金材料，并可以用于增材制造卫星和空间结构。根据3D科学谷的市场研究，Scalmalloy 是一种 Sc 和 Zr 改性的 5xxx 合金。这是开发用于 LPBF 的高强度铝 (Al) 合金的第一个里程碑，凝固过程中初生 Al3(Sc1-xZrx) 核（与 Al 基体相干）的沉淀导致等轴晶粒的局部形成。
本期，3D科学谷以先前调查的结果为基础，揭示 Scalmalloy 的裂纹扩展曲线类似于与广泛用于 汽车 工业和海运船舶的铝合金 AA5754 和 AA6061-T6 相关的裂纹扩展曲线。
3D科学谷
发展中的高强度铝合金
根据吴鑫华院士，高强度3D打印铝合金在航天制造领域的应用尤为重要，主要目标是实现航天器减重以及缩短交付周期，从而降低综合生产成本、提升综合效益。高强度3D打印铝合金可使航天器零件减重20-90%不等，加工周期缩短3-12个月不等。典型应用包括：卫星射频阵列天线支架，耦合震动阻尼器，空间站中多种支架构件如：导轨支架、测控天线支架。
无论是焊接工艺还是选区激光熔化工艺，产生热裂纹的原因大体相似。在这两种情况下，工艺参数都会引起热应力，这是造成裂纹的关键因素。然而通过工艺参数控制难以实现对热应力的控制。要想显著降低热应力，就需要大幅降低温度梯度，而在选区激光熔化工艺中，无法通过工艺参数或环境的改变实现这一目标。在热处理过程中，用于产生强化相的合金元素通常会增加凝固温度范围，在之前的研究中，这一点也是十分不利的。
近年来，材料科学界的研究重点逐渐转向开发适合 LPBF 工艺独特条件的新型高性能合金，合金设计概念通常基于高冷却速率 (105-106 K/s ) 和极高的温度梯度 (G ~ 106 K/m)，这提高了合金的溶解度极限，并促进亚稳态相的形成。不过在3D打印工艺中，高温度梯度通常会引起沿构造方向拉长的柱晶结构，促进热裂纹现象的产生。
控制裂纹
现在已知的Scalmalloy 具有类似于 AA7075-T7351（一种广泛用于传统飞机的铝合金）的机械性能和裂纹扩展曲线。在本文中，3D科学谷将结合市场的科研结果将其裂纹扩展行为与广泛用于航运、 汽车 车身和与化工厂相关的基础设施的铝合金 AA5754 和广泛用于轻型飞机、自行车车架、电机的 AA6061-T6 进行比较。
三种合金的机械性能比较见表 1：
表 1. Scalmalloy 和两种广泛使用的铝合金的屈服应力、极限强度和失效应变的比较。AA5754 的 σy 和 σult 值因回火程序而异。
热处理后的 LPBF基于粉末床的选区激光熔化金属3D打印加工的 Scalmalloy 具有优于 AA5754 和 AA6061-T6 的机械性能。然而，与 AA5754 和 AA6061-T6 相比，与 Scalmalloy 相关的 da/dN 与 ΔK 曲线的裂纹扩展性能如何？
之前已经看到Scalmalloy 中的裂纹扩展类似于 AA7075-T7351 合金中的裂纹扩展。可以看到 AA5754 的长裂纹和“短裂纹”曲线之间的一致性。还看到与 Scalmalloy 、AA5754 和 AA6061-T6 相关的 R = 0.1 曲线之间的相似性。
图 1. Scalmalloy 的 R = 0.1 da/dN 与 ΔK 曲线、短裂纹扩展
图 2. Scalmalloy 的 R = 0.7 da/dN 与 ΔK 曲线
图 2 显示了案例 d) 到 g) 的高 R 比 da/dN 与 ΔK 曲线，其中再次看到与 Scalmalloy 相关的 R = 0.7 曲线与与 AA5754 相关的高 R 比测试之间的相似性和 AA6061-T6。图 1 和 2 还表明，与 AA7050-T7451 相关的小裂纹 R = 0.1 和 0.7 da/dN 与 ΔK 曲线也与 Scalmalloy 中与裂纹扩展相关的相应长裂纹一致。这意味着，与 AA7050-T7451 相关的小裂纹曲线可以看作（大约）是 da/dN 与 ΔK 之间的功率关系的延伸。
图 3 显示，当考虑到不同的疲劳阈值和韧性时，各种 da/dN 与 Δκ 曲线非常相似。图 3 中用于各种 AA5754 和 AA6061-T6 测试的常数值在表 2 中给出。为了帮助将 Scalmalloy 与这些不同的铝合金进行比较，图 3 还包含 Scalmalloy 的趋势线。
裂纹的增长，即决定飞机运行寿命的那些增长最快的裂纹，可以使用方程来估计。研究发现增材制造的 Scalmalloy 的裂纹扩展曲线类似于与公认具有良好疲劳性能的常用铝合金 AA5754 和 AA6061-T6 相关的裂纹扩展曲线。这一发现增强了 Scalmalloy 的潜力，与 AA5754 和 AA6061-T6 相比，它具有卓越的机械性能，可用于制造船舶、轻型飞机和 汽车 的增材制造零件，可制造商用铝合金替代零件和军用飞机零件，以及用于卫星和空间结构的轻质铝部件。
新材料与新工艺
长期以来，在3D打印铝合金材料中，仅少数Al-Si基铸造合金已实现无裂纹加工。焊接性较差的锻造铝合金，由于高的热梯度会促进柱状生长并因此引起热裂纹，因此锻造级铝合金的增材制造应用受到了很大的限制。
根据3D科学谷的市场观察，这一限制正在被打破。2019年以来陆续商业化的高强度铝合金3D打印材料，为原来必须通过锻造来实现的零件加工打开了一扇崭新的大门，结合3D打印所释放的设计自由度，锻造铝合金增材制造技术将在压力容器、液压歧管、托架、高强度结构件领域获得想象力巨大的市场空间。
YSZ+6061铝合金
当前科研领域通过添加一定数量的钇稳定氧化锆（YSZ）可以诱导晶粒细化，改变3D打印6061铝合金材料的微观结构，从而消除热裂纹现象。
减少锻造类铝合金通过增材制造过程加工的产品的裂纹，有两种方法可以进行晶粒细化。第一种方法是在打印过程中控制热应力。第二种方法是通过改变合金成分或在基础粉末中直接添加成核剂来增强异相成核。
锆基纳米颗粒成核剂+7075和6061铝合金
根据3D科学谷的市场观察，还有一种高强度3D打印锻造铝合金材料也采用了添加锆基成核剂的方式实现晶粒细化、消除裂纹。该材料为HRL实验室所开发的3D打印用高强度7A77.60L铝粉，已正式投向市场。HRL实验室选择了锆基纳米颗粒成核剂，并将它们组合到了7075和6061系列铝合金粉末中。成型后的材料无裂纹、等轴（即晶粒在长度、宽度和高度上大致相等），实现了细晶粒微观结构，并与锻造材料具有相当的材料强度，这一3D打印的铝合金材料平均屈服强度高达580 MPa，极限强度超过600 MPa，平均伸长率超过8％。
Al-Mn-Ti-Zr 合金
而在3D科学谷此前的分享中，科研领域还提出了一种专门为 LPBF 工艺开发的低成本、无 Sc 且可广泛使用的 Al-Mn-Ti-Zr 合金。该合金旨在用作 AlSi10Mg 替代品并具有类似的广泛应用窗口。通过利用高凝固速率，非常规大量 Mn（3.7 0.5 wt%）在 α-Al 基体内亚稳态冻结，显着促进固溶硬化（~104 MPa 37% 屈服强度份额）。最终获得的试样的屈服强度为 284 3 MPa，极限抗拉强度为 320 1 MPa，断裂伸长率为 16.9 0.2%。这种新合金具有双峰微观结构，由交替分布的细等轴和粗柱状晶粒区域组成。
参考资料：
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Incoloy MA956
化学成分：
碳 C: ≤0.05
硅 Si: —
锰 Mn: —
铬 Cr: 18.5～21.5
镍 Ni: —
钼 Mo: —
钴 Co: —
钨 W: —
铝 Al: 4～6
铜 Cu: —
钛 Ti: 0.3～0.7
铁 Fe: Bal
其他(％): Y2O3：0.3～0.7
MA956合金在氧化气氛下使用温度可达1350℃，居高温合金抗氧化、抗碳、硫腐蚀之首位。可用于航空发动机燃烧室内衬。
IncoloyMA956 (UNS S67956)
牌号: Incoloy MA956
碳 C: —硅 Si: —锰 Mn: —铬 Cr: 20镍 Ni: —钼 Mo: —钴 Co: —钨 W: —铝 Al: 4.5铜 Cu: —钛 Ti: 0.5铁 Fe: 74.4其他(％): Y2O3 0.5
MA956合金在氧化气氛下使用温度可达1350℃，居高温合金抗氧化、抗碳、硫腐蚀之首位。可用于航空发动机燃烧室内衬。
目前已实现商业化生产的主要有三种ODS合金：
MA956合金在氧化气氛下使用温度可达1350℃，居高温合金抗氧化、抗碳、硫腐蚀之首位。可用于航空发动机燃烧室内衬。
MA754合金在氧化气氛下使用温度可达1250℃并保持相当高的高温强度、耐中碱玻璃腐蚀。现已用于制作航空发动机导向器蓖齿环和导向叶片。
MA6000合金在1100℃拉伸强度为222MPa、屈服强度为192MPa；1100℃，1000小时持久强度为127MPa，居高温合金之首位，可用于航空发动机叶片。 金属间化合物高温材料是近期研究开发的一类有重要应用前景的、轻比重高温材料。十几年来，对金属间化合物的基础性研究、合金设计、工艺流程的开发以及应用研究已经成熟，尤其在Ti-Al、Ni-Al和Fe-Al系材料的制备加工技术、韧化和强化、力学性能以及应用研究方面取得了令人瞩目的成就。
Ti3Al基合金(TAC-1)，TiAl基合金(TAC-2)以及Ti2AlNb基合金具有低密度(3.8～5.8g/cm3)、高温高强度、高钢度以及优异的抗氧化、抗蠕变等优点，可以使结构件减重35～50%。Ni3Al基合金，MX-246具有很好的耐腐蚀、耐磨损和耐气蚀性能，展示出极好的应用前景。Fe3Al基合金具有良好的抗氧化耐磨蚀性能，在中温(小于600℃)有较高强度，成本低，是一种可以部分取代不锈钢的新材料。 在民用工业的很多领域，服役的构件材料都处于高温的腐蚀环境中。为满足市场需要，根据材料的使用环境，归类出系列高温合金。
1、高温合金母合金系列
2、抗腐蚀高温合金板、棒、丝、带、管及锻件
3、高强度、耐腐蚀高温合金棒材、弹簧丝、焊丝、板、带材、锻件
4、耐玻璃腐蚀系列产品
5、环境耐蚀、硬表面耐磨高温合金系列
6、特种精密铸造零件(叶片、增压涡轮、涡轮转子、导向器、仪表接头)
7、玻棉生产用离心器、高温轴及辅件8、钢坯加热炉用钴基合金耐热垫块和滑轨
9、阀门座圈
10、铸造“U”形电阻带
11、离心铸管系列
12、纳米材料系列产品
13、轻比重高温结构材料
14、功能材料(膨胀合金、高温高弹性合金、恒弹性合金系列)
15、生物医学材料系列产品
16、电子工程用靶材系列产品
17、动力装置喷嘴系列产品
18、司太立合金耐磨片
19、超高温抗氧化腐蚀炉辊、辐射管。
如何识别塑钢窗轨的优劣？下面的四点要诀可供参考：
一、轻。窗户开启时声音的轻重决定了窗轨的优劣。优质的塑钢窗轨拉启时仅43分贝左右，相当于一台分体式空调运转的声音。而劣质产品开启声音大且寿命短。 二、滑。窗轨拉启的流畅、滑轨的强度和承重力是十分重要的选购参考指标。优质塑钢窗轨的滑轮可承受48千克的拉力，在负荷>5千克的情况下，拉启上万次仍轻滑流畅。 三、平。造型美观，表面平整，规格误差小于0.15mm，在加热至150℃状况下无气泡和痕纹、无老化变行现象发生，内外壁仍光滑平整。 四、安全。经有关权威机构的检测，只有产品的承受冲击程度、拉伸强度、氧指标、断裂伸长率、耐热性达到标准，才算优质的塑钢窗轨 窗帘杆安装要领 屋顶高效果好：由于要表现的是外露窗帘杆的美感，居室顶部和窗户最好都有一定的高度，以免产生压缩视觉的感觉。 窗框留有余地：窗框左右预留不要低于6厘米，好让窗帘杆有出头之地，窗帘布也能完全遮住窗户。 布料合理选材：由于目前居室大多高度不是很够，为了不使窗帘显得过于压抑和沉重，最好选用那些有良好垂度的布料，像丝、纱等，这类材质的面料有挑高的效果，以弥补房屋高度的不足。 材质感觉不同：窗帘杆的材质以金属和木质为主。材质不同，风格有异。铁艺杆头的艺术窗帘杆，搭配丝质或纱质的装饰布，用在卧室中，有刚柔反差强烈的对比美；而木质雕琢杆头，给人以温润的饱满感，采用范围和搭配风格不太受限制，适用于各种功能的居室。
