铝合金性能上有何特点?
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。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。硬铝合金属AI—Cu—Mg系,一般含有少量的Mn,可热处理强化.其特点是硬度大,但塑性较差。超硬铝属Al一Cu—Mg—Zn系,可热处理强化,是室温下强度最高的铝合金.但耐腐蚀性差,高温软化快。锻铝合金主要是Al—Zn—Mg—Si系合金,虽然加入元素种类多,但是含量少,因而具有优良的热塑性,适宜锻造,故又称锻造铝合金。
【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
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一 JIS A.A 1000 系列--纯铝系
1、1060作为导电材料IACS保证61%,需要强度时使用6061 电线
2、1085 1080 1070 1050 1N30 1085 1080 1070 1050 — 成形性、表面处理性良好,在铝合金中其耐蚀性最佳。因为是纯铝、其强度较低,纯度愈高其强度愈低。日用品、铝板、照明器具、反射板、装饰品、化学工业容器、散热片、溶接线、导电材
3、1100 1200 AL纯度99.0%以上之一般用途铝材,阳极氧化处理后之外观略呈白色外与上记相同。一般器物、散热片、瓶盖、印刷板、建材、热交换器组件 1N00 -强度比1100略高,成形性良好,其化特性与1100相同。
二 日用品 2000 系列-- AL x Cu 系
1、 2011快削合金,切削性好强度也高。但耐蚀性不佳。要求耐蚀性时,使用6062系合金音量轴、光学组件、螺丝头。
2、2014 2017 2024 含有多量的Cu,耐蚀性不佳,但强度高,可作为构造用材使用,锻造品亦可适用,航空器、齿轮、油、压组件、轮轴。
3、 2117固溶化热处理后,作为铰钉用材,为延迟常温时效速度之合金。
4、2018 2218 锻造用合金。锻造性良好且高温强度较高,因此使用于需要耐热性之锻造品,耐蚀性不佳,汽缸头、活塞、VTR汽缸。
5、 2618锻造用合金。高温强度优越但耐蚀性不佳。活塞、橡胶成形用模具、一般耐热用途组件。
6、2219强度高,低温及高温特性良好,溶接性也优越,但耐蚀性不佳。低温用容器、航太机器。
7、2025 锻造用合金。锻造性良好且强度高,但耐蚀性不佳。 螺旋桨、磁气桶。2N01-锻造用合金。具耐热性,强度也高,但耐蚀性不佳。航空器引擎、油压组件。
三 3000 系列--AL x Mn 系
1、3003 3203 强度比1100约高10%,成形性、溶接性、耐蚀性均良好。一般器物、散热片、化妆板、影印机滚筒、船舶用材
2、3004 3104 强度比3003高,成形性优越,耐蚀性也良好。铝罐、灯炮盖头、屋顶板、彩色铝板
3、3005 3005 强度比3003高约20%,耐蚀也比较好。 建材、彩色铝板
4、 3105 3105 强度比3003略高,其他之特性与3003类似。 建材、彩色铝板、瓶盖
四 4000 系列--AL x Si 系
1、4032耐热性、耐摩秏性良好,热膨胀系数小。活塞、汽缸头
2、4043凝固收缩少,用硫酸阳极氧化处理呈灰色之自然发色。溶接线、建筑嵌板
五 5000 系列--AL x Mg系
1、 5005强度与3003相同,加工性、溶接性、耐蚀性良好,阳极氧化后之修饰加工良好,与6063形材颜色相称。建筑用内外装、车辆之内装、船舶之内装
2、5052为中程度强度之最具代表性合金,耐蚀性、溶接性及成形性良好,特别是疲劳强度高,耐海水性佳。一般钣金、船舶、车辆、建筑、瓶盖、蜂巢板
3、5652限制5052之不纯物元素,并抑制过氧化氢分离之合金,其他特性与5052同过氧化氢容器
4、5154强度比5052约高20%,其他特性与5052相同 与5052同样、压力容器
5、5254限制5154之不纯物元素,并抑制过氧化氢分解之合金,其他特性与5154相同。过氧化氢容器
6、5454强度比5052约高20%,其特性与5154大致相同,但在恶烈环境下之耐蚀性比5154良好。汽车用车轮
7、5056耐蚀性优越以切削加工作表面修饰,阳极氧化处理性及其染色性良好。相机本体、通信机器组件、拉鍊
8、5082强度与5083相近,成形性、耐蚀性良好。 罐盖
9、5182强度比5082约高5%,其他之特性与5082相同。 罐盖
10、 5083溶接构造用合金。在实用非热处理合金中是最高强度之耐蚀合金,适用于溶接构造。耐海水性、低温特性良好船舶、车辆、低温用容器、压力容器
11、5086强度比5154高,为耐海水性良好的非热处理系溶接构造用合金。船舶、压力容器、磁气圆盘5N01-强度与3003相同,光辉处理后之阳极氧化处理可有很高的光辉性。成形性、耐蚀性良好。厨房用品、相机、装饰品、铝板 5N02 铰钉用合金,耐海水性良好铰钉
六 6000 系列 --AL x Mg x Si 系
1、6061热处理型之耐蚀性合金。用T6处理能有非常高的耐力值,但溶接接口之强度低,因此使用于螺钉、铰钉船舶、车辆、陆上构造物 6N01 中强度之挤型用合金,有6061与6063之中间的强度,挤出性冲压淬火性均良好,可作复杂形状之大型薄肉形材,耐蚀性、溶接性均佳。车辆、陆上构造物、船舶
2、6063代表性的挤出用合金,强度比6061低,挤出性良好,可作复杂的断面形状之形材,耐蚀性及表面处理性均佳建筑、公路护栏、高栏、车辆、家具、家电制品、装饰品
3、6101高强度导电用材。55% IACS保证电线
4、6151锻造加工性特别好,耐蚀性及表面处理性亦佳,适用于复杂的锻造品。机械、汽车组件
5、6262 耐蚀性快削合金,耐蚀性及表面处理性比2011更佳,其强度与6061相同。相机本体、氧化器组件、制动器组件、瓦斯器具组件
七 7000 系列--AL x Zn x Mg 系
1、7072电极电位低,主要用于防蚀性覆盖皮材,亦适用于热交换器之散热片。铝合金合板材之皮材,散热片
2、7075铝合金中具有最高强度的合金之一,但耐蚀性不佳,与7072之覆盖皮材可改善其耐蚀性,但成本提高。航空器、滑雪杖 7050 7050 改善7075淬火性之合金,耐应力腐蚀裂痕性良好,适用于厚板、锻造品航空器、高速回转体 7N01 溶接构造用合金,强度高而且溶接部之强度于常温放置,可回后到接近母材的强度。耐蚀性也非常良好。车辆、其他陆上构造物、航空器
3、7003溶接构造用挤出合金,强度比7N01略低,但挤出性良好,可作薄肉之大型形材,其他之特性大致与7N01相同。车辆、机车车轮外圈
铝合金是纯铝加入一些合金元素制成的,如铝—锰合金、铝—铜合金、铝—铜—镁系硬铝合金、铝—锌—镁—铜系超硬铝合金.铝合金比纯铝具有更好的物理力学性能:易加工、耐久性高、适用范围广、装饰效果好、花色丰富.铝合金分为防锈铝、硬铝、超硬铝等种类,各种类均有各自的使用范围,并有各自的代号,以供使用者选用.
铝合金仍然保持了质轻的特点,但机械性能明显提高.铝合金材料的应用有以下三个方面:一是作为受力构件;二是作为门、窗、管、盖、壳等材料;三是作为装饰和绝热材料.利用铝合金阳极氧化处理后可以进行着色的特点,制成各种装饰品.铝合金板材、型材表面可以进行防腐、轧花、涂装、印刷等二次加工,制成各种装饰板材、型材,作为装饰材料.
铜合金:
黄铜以锌作主要添加元素的铜合金,具有美观的黄色,统称黄铜.铜锌二元合金称普通黄铜或称简单黄铜.三元以上的黄铜称特殊黄铜或称复杂黄铜.含锌低於36%的黄铜合金由固溶体组成,具有良好的冷加工性能,如含锌30%的黄铜常用来制作弹壳,俗称弹壳黄铜或七三黄铜.含锌在36~42%之间的黄铜合金由和固溶体组成,其中最常用的是含锌40%的六四黄铜.为了改善普通黄铜的性能,常添加其他元素,如铝、镍、锰、锡、硅、铅等.铝能提高黄铜的强度、硬度和耐蚀性,但使塑性降低,适合作海轮冷凝管及其他耐蚀零件.锡能提高黄铜的强度和对海水的耐腐性,故称海军黄铜,用作船舶热工设备和螺旋桨等.铅能改善黄铜的切削性能;这种易切削黄铜常用作钟表零件.黄铜铸件常用来制作阀门和管道配件等.
青铜原指铜锡合金,后除黄铜、白铜以外的铜合金均称青铜,并常在青铜名字前冠以第一主要添加元素的名.锡青铜的铸造性能、减摩性能好和机械性能好,适合於制造轴承、蜗轮、齿轮等.铅青铜是现代发动机和磨床广泛使用的轴承材料.铝青铜强度高,耐磨性和耐蚀性好,用於铸造高载荷的齿轮、轴套、船用螺旋桨等.铍青铜和磷青铜的弹性极限高,导电性好,适於制造精密弹簧和电接触元件,铍青铜还用来制造煤矿、油库等使用的无火花工具.
白铜以镍为主要添加元素的铜合金.铜镍二元合金称普通白铜;加有锰、铁、锌、铝等元素的白铜合金称复杂白铜.工业用白铜分为结构白铜和电工白铜两大类.结构白铜的特点是机械性能和耐蚀性好,色泽美观.这种白铜广泛用於制造精密机械、化工机械和船舶构件.电工白铜一般有良好的热电性能.锰铜、康铜、考铜是含锰量不同的锰白铜,是制造精密电工仪器、变阻器、精密电阻、应变片、热电偶等用的材料.