铝合金是怎样发明的

铝合金包含很多种不同的类型，很难说哪种铝合金具体由谁发明的。

最早的铝合金通常认为是1906年由德国的冶金专家威尔姆发明，他在铝中加入少量的镁和铜，制成了硬度极高的铝合金，此后该专利被德国公司杜拉收购。经过一百年的发展，铝合金的工艺有了长足发展，今天已经得到了广泛应用。

1908年美国铝业发明电工铝合金1050，并制成钢芯铝绞线，开创高压远程输电先锋。

1915年美国铝业发明2017合金，1933年发明2024合金，使铝在航空器中的应用得以迅速扩大。 1933年美国铝业发明6061合金，随即创造了挤压机淬火工艺，显著扩大了挤压型材应用范围。

1943年美国铝业发明了6063合金及7075合金，开创了高强度铝合金的新纪元。

1965年美国铝业又发明了A356铸造铝合金，这是经典铸造铝合金。

随着对铝合金材料方面的研究深入，高强铝合金以其优异的综合性能在商用飞机上的使用量已经达到其结构质量的80%以上，因此得到全球航空工业界的普遍重视。铝合金开始逐渐应用于生活、科技方面。

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。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展，同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域，因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。 纯铝的密度小（ρ=2.7g/m3），大约是铁的 1/3，熔点低（660℃），铝是面心立方结构，故具有很高的塑性（δ:32~40%，ψ:70~90%），易于加工，可制成各种型材、板材。抗腐蚀性能好；但是纯铝的强度很低，退火状态 σb 值约为8kgf/mm2，故不宜作结构材料。通过长期的生产实践和科学实验，人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝，这就得到了一系列的铝合金。 添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度，σb 值分别可达 24～60kgf/mm2。这样使得其“比强度”（强度与比重的比值 σb/ρ）胜过很多合金钢，成为理想的结构材料，广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面，飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造，以减轻自重。采用铝合金代替钢板材料的焊接，结构重量可减轻50%以上。 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。 铝合金分两大类：铸造铝合金，在铸态下使用；变形铝合金，能承受压力加工，。可加工成各种形态、规格的铝合金材。主要用于制造航空器材、建筑用门窗等。 铝合金按加工方法可以分为形变铝合金和铸造铝合金。形变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。 一些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，铝锌合金和铝稀土合金，其中铝硅合金又有简单铝硅合金（不能热处理强化，力学性能较低，铸造性能好），特殊铝硅合金（可热处理强化，力学性能较高，铸造性能良好）.铝合金按加工方法可以分为变形铝合金和铸造铝合金。铸造铝合金的力学性能不如变形铝合金，但铸造铝合金有良好的铸造性能，可以制成形状复杂的零件，不需要庞大的加工设备，并具有节约金属、降低成本、较少工时等优点，按成分中铝之外的主要元素硅、铜、镁、锌分为四大类 变形铝合金有很大的力学性能，适合于变形加工。按性能和实用特点不同，可以分为防锈铝、硬铝、超硬铝和锻铝四大类。只能帮你收集这些知识了，希望对你有帮助！

一天，维尔姆在铝中添加少量的铜和镁。他像往常一样用锤子敲打新材料。“当”的一声，锤子反弹起来，可新材料上没有一点凹陷的痕迹。“会不会是我累得没力气了呢?”维尔姆再一次举起锤子，用尽吃奶的力气往新材料上敲，在听到巨大响声的同时，他觉到整个手臂被震得发麻。维尔姆精神为之一振，顾不得手臂疼痛，连忙拾起新材料。它，依然完好无损。

坚硬的铝终于诞生了!维尔姆对新材料——铝合金的强度做了估测，证实它的强度比铝高3-5倍。可是，用它制造武器还是不行。

“可不可以再提高它的强度呢?”维尔姆立即想到了淬火，因为淬火可以提高钢铁的硬度。维尔姆将铝合金放在炭火中烧。熊熊的火焰将铝合金烧得通红。他将铝合金夹出，很快地浸入水中。顿时，在“咝咝咝”的响声中，烟雾弥漫。维尔姆对淬火后的铝合金的强度进行估测，果然强度又提高了许多。

为了以后实验的开展，维尔姆暂时放下手头的淬火工作，又进行含铜和镁的铝合金的炼制工作。待炼得一定数量铝合金后，为慎重起见，维尔姆对原先淬火过的铝合金的强度又进行估测。他惊奇地发现，铝合金的强度又提高了1倍。两次测定的结果为什么相差甚远?难道是测量仪器坏了吗?维尔姆对测量仪器仔细地检查一遍，没有发现什么异常现象。维尔姆想：是不是时间老人在捣鬼呢?

经过试验，证实了他的推测：这种铝合金在放置一段时间后，它的强度会逐渐提高。由此，维尔姆也找到了一种最佳热处理方法。这种含少量铜和镁的铝合金，经过淬火，成了比钢铁轻但却与钢铁一样坚固的材料。

目前工业生产原铝的唯一方法是霍尔－埃鲁铝电解法。由美国的霍尔和法国的埃鲁于1886年发明。霍尔－埃鲁铝电解法是以氧化铝为原料、冰晶石（Na3AlF6）为熔剂组成的电解质，在950－970℃的条件下通过电解的方法使电解质熔体中的氧化铝分解为铝和氧，铝在碳阴极以液相形式析出，氧在碳阳极上以二氧化碳气体的形式逸出。每生产一吨原铝，可产生1.5吨的二氧化碳，综合耗电在15000kwh左右。工业铝电解槽大体上可以分为侧插阳极自焙槽、上插阳极自焙槽和预焙阳极槽三类。由于自焙槽技术在电解过程中电耗高、并且不利于对环境的保护，所以自焙槽技术正在被逐渐淘汰。目前全球原铝年产量约为2800万吨，我国的原铝年产量约为700万吨。必要时可以对电解得到的原铝进行精炼得到高纯铝。

1983年在巴黎国际航空博览会上，世界上两家最大的铝合金生产企业——英国阿尔康铝业公司和美国阿尔考铝业公司，同时宣布研制成功新的革命性材料——铝锂合金。专家们认为，铝锂合金是从1943年发明铝锌系高强合金以来，铝合金研究和开发的又一个里程碑。

其实，铝锂合金并不是个新鲜概念。对这种材料的认识经历了相当长的时间。由于锂的比重小，在铝中的溶解度高，长期以来人们就把锂看作铝的亲密合作伙伴。早在本世纪20年代，科技工作者就对铝锂合金进行过许多评论。1924年，德国研制成功一种工业铝锂合金——司克龙。这是一种仅含0．1%锂的铝锌合金。它的机械性能比当时盛行的铝镁合金——杜拉铝要稍好一些。由于当时杜拉铝已得到公认，所以影响了司克龙合金应受到的广泛重视。1943年，高强度的铝锌镁铜合金问世，再一次低估了铝锂合金的工业价值。1957年，英国研制成功了含锂1.1%的X-2020铝合金。这种合金用于美国舰载超音速攻击机的机翼和水平尾翼的蒙皮上，取代原设计中的铝合金后，RA-5C飞机的重量减轻6%。原苏联的科技工作者同时也研制出了一种含锂2%的铝合金。又经过10年徘徊，到1967年发生了世界范围的能源危机后，各国又重新开始大规模研究铝锂合金。由于冶金技术和相关技术的发展，使含锂量更大、比重更小、强度更高的铝锂合金的出现成为可能。据认为，目前许多先进的战斗机和民航飞机大都采用了这种合金。铝锂合金的成本大约只是碳纤维增强塑料的1/10。如果采用铝锂合金制造波音飞机，重量可以减轻14．6%，燃料节省5．4%，飞机成本将下降2．1%，每架飞机每年的飞行费用将降低2．2%。可以预料，随着材料科学的发展，将有越来越多的新型合金进入航空航天业、各个工业部门及千家万户。

铜、镁。1906年，德国冶金学家威尔姆首先在铝中加入少许铜和微量的镁，制成了一种坚硬的铝合金，在第一次世界大战期间被应用到飞机制造制造上。铝合金以铝为基添加一定量其他合金化元素的合金，是轻金属材料之一。

铝合金除具有铝的一般特性外，由于添加合金化元素的种类和数量的不同又具有一些合金的具体特性。

铝合金的密度为2.63～2.85g/cm，有较高的强度(σb为110～650MPa)，比强度接近高合金钢，比刚度超过钢，有良好的铸造性能和塑性加工性能，良好的导电、导热性能，良好的耐蚀性和可焊性，可作结构材料使用，在航天、航空、交通运输、建筑、机电、轻化和日用品中有着广泛的应用。

铝合金的历史发展

1933年美国铝业发明6061合金，随即创造了挤压机淬火工艺，显著扩大了挤压型材应用范围。  1943年美国铝业发明了6063合金及7075合金，开创了高强度铝合金的新纪元。

1965年美国铝业又发明了A356铸造铝合金，这是经典铸造铝合金。随着对铝合金材料方面的研究深入，高强铝合金以其优异的综合性能在商用飞机上的使用量已经达到其结构质量的80%以上