铝合金和铝的区别
铝合金和铝的主要区别在于铝合金是混合物,铝是纯净物。铝合金是由铝和其他金属混合的合金,其主要元素有铜,铁,锌,锰等。单质铝在自然界中是不存在的,这是因为铝极易和空气中的氧发生反应生成氧化铝。在生活中铝合金应用范围很广,基本上是随处可见。
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。
成本低,而且使用一种加工工艺可以大量生产同样的零部件,这也是他的特点之一。
它的材料特性是轻、容易加工、以及在可耐强度方面不象碳素纤维有一个最大受力范围。这是什么意思呢?也就是说,碳素纤维因为有纤维的特性所以在一定的纤维方向上受力能力很强,但是在在别的方向上的受力就会很差。在制造一个比较大的零部件时可能会使用好几层碳素纤维,在超过受力能力时该零部件就会象酥饼一样变得一层一层的。而铝合金在承受了一定的力量后,会慢慢变形再损坏。
还有就是铝合金容易加工和具有高度的散热性。特别是车辆引擎部分特别适合使用铝合金材料。这里几乎完全是铝合金的一家天下。
此外,铝合金的加工工艺多种多样。通用性较强。
腐蚀性能。不锈钢由铁、铬、镍、锰和铜组成。添加铬作为一种试剂,以提供耐腐蚀性。此外,因为它是无孔的,所以耐腐蚀性增加。铝有很高的抗氧化性和耐腐蚀性,主要是因为它的钝化层。当铝被氧化时,它的表面会变白,有时会变质。在一些极端的酸性或碱性环境中,铝可能会迅速腐蚀,带来灾难性的后果。
导热性。铝制品比不锈钢制品具有更好的导热性(导热系数)。用于汽车散热器和空调机组的主要原因之一。
成本。铝通常比不锈钢便宜。
1、抗拉强度不同。同等体积的镁合金材料做成的车架强度不如铝合金,要达到车架强度就要增加材料厚度和管经,所以从重量角度与铝合金来比较镁合金没有任何优势。
2、抗疲劳强度不同。同等体积的镁合金材料做成车架的耐久性能比铝合金车架差。也是镁合金致命的缺点。
随着骑行的次数愈多,应力发生的次数也愈高,强度会显著降低,甚至车架寿命不超过2-3年,所以专业骑手很少使用镁合金车架,如果在比赛时使用,也是计算着里程采用抛弃形式更换的。
3、金属氧化性不同。元素周期表上就明确显示,镁合金比铝合金更容易被氧化腐蚀。
4、制造成本不同。因镁合金是活泼金属,所以制造设备和环境有更高的要求,导致制造成本高涨,生产出来的自行车车架性价比远不及铝合金车架。
5、比重密度不同。同等体积的条件下镁合金比铝合金质量轻,这是镁合金的优势。
一般来说锌合金的硬度更高。铝合金与锌合金机械性能的区别锌合金硬度65-140,抗拉强度260-440,铝合金硬度45-90,抗拉强度120-290总体锌合金比铝合金硬度高,抗拉强度大。
锌合金价格要比铝合金贵,铝合金没有锌合金贵,铝合金很便宜的,而且耐腐蚀性能好,所以铝合金用途广泛,现在的窗户几乎都是,还比较的轻,密度小。
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,力学性能高于铸态。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、日常生活用品、建筑用门窗等。
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。
形变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。 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。
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,其中铝硅合金又有过共晶硅铝合金,共晶硅铝合金,单共晶硅铝合金,铸造铝合金在铸态下使用。
变形铝合金
一系:1000系列铝合金代表 1050、1060 、1100系列。在所有系列中1000系列属于含铝量最多的一个系列。纯度可以达到99.00%以上。由于不含有其他技术元素,所以生产过程比较单一,价格相对比较便宜,是目前常规工业中最常用的一个系列。市场上流通的大部分为1050以及1060系列。1000系列铝板根据最后两位阿拉伯数字来确定这个系列的最低含铝量,比如1050系列最后两位阿拉伯数字为50,根据国际牌号命名原则,含铝量必须达到99.5%以上方为合格产品。我国的铝合金技术标准(gB/T3880-2006)中也明确规定1050含铝量达到99.5%.同样的道理1060系列铝板的含铝量必须达到99.6%以上。
二系:2000系列铝合金代表2024、2A16(LY16)、 2A02(LY6)。2000系列铝板的特点是硬度较高,其中以铜元素含量最高,大概在3-5%左右。2000系列铝棒属于航空铝材,在常规工业中不常应用。
三系:3000系列铝合金代表3003 、 3A21为主。我国3000系列铝板生产工艺较为优秀。3000系列铝棒是由锰元素为主要成分。含量在1.0-1.5之间,是一款防锈功能较好的系列。
四系:4000系列铝棒代表为4A01 4000系列的铝板属于含硅量较高的系列。通常硅含量在4.5-6.0%之间。属建筑用材料、机械零件锻造用材、焊接材料;低熔点、耐蚀性好, 产品描述:具有耐热、耐磨的特性
五系:5000系列铝合金代表5052、5005、5083、5A05系列。5000系列铝棒属于较常用的合金铝板系列,主要元素为镁,含镁量在3-5%之间。又可以称为铝镁合金。主要特点为密度低,抗拉强度高,延伸率高,疲劳强度好,但不可做热处理强化。在相同面积下铝镁合金的重量低于其他系列.在常规工业中应用也较为广泛。在我国5000系列铝板属于较为成熟的铝板系列之一。
六系:6000系列铝合金代表6061 主要含有镁和硅两种元素,故集中了4000系列和5000系列的优点6061是一种冷处理铝锻造产品,适用于对抗腐蚀性、氧化性要求高的应用。可使用性好,容易涂层,加工性好。
七系:7000系列铝合金代表7075 主要含有锌元素。也属于航空系列,是铝镁锌铜合金,是可热处理合金,属于超硬铝合金,有良好的耐磨性.也有良好的焊接性,但耐腐蚀性较差。
八系:8000系列铝合金较为常用的为8011 属于其他系列,大部分应用为铝箔,生产铝棒方面不太常用。
九系:9000系列铝合金是备用合金。
铝合金的物质类别
铝合金纯铝产品
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LV(铝、工业用的)表示。
压力加工铝合金
铝材
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。
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防锈铝合金类、硬铝合金类、超硬铝合金类、锻铝合金类、铝锂合金类。
变形铝
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无特殊要求的产品,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(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T字后面的第一位数字表示热处理基本类型(从1~10),其后各位数字表示在热处理细节方面有所变化。如 6061—T 62 ;5083—H 343等。
T1—从成型温度冷却并自然时效至大体稳定状态。
T2—退火状态(只用于铸件)。
T3—固溶处理后自然时效。
T31—固溶处理冷作(1%)后自然时效。
T36—固溶处理冷作(6%)后自然时效。
T37—固溶处理冷作(7%)后自然时效,用于2219合金。
T4—固溶处理[5] 后自然时效。
T41—固溶处理后沸水淬火。
T411—固溶处理后空冷至室温,硬度在O及T6之间,残余应力低。
T42—固溶处理后自然时效。由用户进行处理,适于2024合金,强度比T4稍低。
T5—从成型温度冷却后人工时效。
T6—固溶处理后人工时效。
T61—T41+人工时效。
T611—固溶处理,沸水淬火。
T62—固溶处理后人工时效。
T7—固溶处理后稳定化。提高尺寸稳定性,减小残余应力,提高抗蚀性。
T72—固溶处理后过时效。
T73—固溶处理后进行分级时效,强度比T6低,抗蚀性显著提高。
T76—固溶处理后进行分级时效。
T8—固溶处理冷作后人工时效。
T81—固溶处理后冷作,人工时效。为改善固溶处理后的变形及改善强度。
T86—固溶处理后冷作(6%),人工时效。
T87—T37+人工时效。
T9—固溶处理后人工时效再冷作。
T10—从成型温度冷却,人工时效后冷作。
Tx51—为消除固溶处理后的残余应力进行拉伸处理。
板材0.5~3%的永久变形,棒、型材1~3%的永久变形。
X代表3、4、6或8,例如T351、T451、T651、T851,适用于板、拉制棒、线材,拉伸消除应力后不作任何矫正而时效。T3510、T4510、T8510,适用于挤压型材,拉伸消除应力后为使平直度符合公差进行矫正,并时效。
Tx52—为消除固溶处理后的残余应力进行压缩变形,固溶处理后进行2.5%的塑性变形然后时效,例如T352、T652。
Tx53—消除热应力。
Tx54—为消除精密锻件固溶处理后的残余应力进行压缩变形。
具体哪一种铝合金好主要还是看需求。
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。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。目前铝合金是应用最多的合金。
铝材由铝和其它合金元素制造的制品。通常是先加工成铸造品、锻造品以及箔、板、带、管、棒、型材等后,再经冷弯、锯切、钻孔、拼装、上色等工序而制成。主要金属元素是铝,在加上一些合金元素,提高铝材的性能。
铝材的分类:
(1)按有无合金成分,铝材分为纯铝及铝合金。铝合金按合金系列又分为Al-Mn合金、Al-Cu合金、Al-Si合金和Al-Mg合金等。
(2)按压力加工能力,可分为变形铝和非变形铝(例如:铸铝)。
(3)按能否热处理强化,铝合金又分为非热处理强化铝和热处理强化铝。铝没有同素异构体,纯铝、铝锰合金、铝镁合金等不可能通过热处理相变来提高强度。但是,铝铜和铝镁硅等合金可通过固溶时效析出强化相提高强度,称为可热处理强化铝。不能通过固溶时效析出强化相提高强度的称为不可热处理强化铝。
铝合金的分类:
1系:特点:含铝99.00%以上,导电性有好,耐腐蚀性能好,焊接性能好,强度低,不可热处理强化. 应用范围:高纯铝(含铝量99.9%以上)主要用于科学试验,化学工业及特殊用途.
2系:特点::以铜为主要合元素的含铝合金.也会添加锰、镁、铅和铋为了切削性。如:2011合金,在熔练过程中要注意安全防护(会产生有害气体)。2014合金用天航空工业,强度高。2017合金比2014合金强度低一点,但比较容易加工。2014可热处理强化。缺点:晶间腐蚀倾向严重。应用范围:航空工业(2014合金),螺丝(2011合金)和使用温度较高的行业(2017合金)。
3系:特点:以锰为主要合金元素的铝合金,不可热处理强化,耐腐蚀性能好,焊接性能好。塑性好。(接近超铝合金)。缺点:强度低,但可以通过冷加工硬化来加强强度。退火时容易产生粗大晶粒。应用范围:飞机上使用的导油无缝管(3003合金),易拉罐(3004合金)。
4系:以硅为主,不常用。部分4系可热处理强化,但也有部分4系合金不可热处理化。hr
5系:特点:以镁为主。耐耐性能好,焊接性能好,疲劳强度好,不可热处理强化,只能冷加工提高强度。应用范围:割草机的手柄、飞机油箱导管、防弹衣。
6系:特点:以镁和硅为主。Mg2Si为主要强化相,目前应用最广泛的合金。 6063、6061用的最多、其它6082、6160、6125、6262、6060、6005、6463。 6063、6060、6463在6系中强度比较低。 6262、6005、6082、6061在6系中强度比较高。特性:中等强度,耐腐蚀性能好,焊接性能好,工艺性能好(易挤压出成形)氧化着色性能好。应用范围:交能工具(如:汽车行李架、门、窗、车身、散热片、间箱外壳)
7系:特点:以锌为主,但有时也要少量添加了镁、铜。其中超硬铝合金就是含有锌、铅、镁和铜合金接近钢材的硬度。挤压速度较6系合金慢,焊接性能好。7005和7075是7系中最高的档次,可热处理强化。应用范围:航空方面(飞机的承力构件、起落架)、火箭、螺旋桨、航空飞船。
铝合金:密度低,但强度比较高,接近或超过优质钢。
不锈钢:焊接性好、耐腐蚀性强。绝大多数不锈钢制品要求耐腐蚀性能好。
2、硬度方面:不锈钢密度低,但强度较高,接近钢,塑性好。不锈钢是镍铬合金,硬度比铝合金高。
3、耐高温性能:不锈钢可耐高温,熔点在1200--1500度,铝合金无法承受太高的温度,熔点在500--800度。
4、表面处理方面:
不锈钢表面处理有表面光亮处理、表面白化处理、表面着色处理。铝合金处理包括电泳、喷涂、阳极氧化等。
5、工业应用方面:
不锈钢具有耐热、抗氧化性、很好的成形性能和良好的焊接性,可作为超高强度的材料在核工业、航空和航天工业中应用;铝合金用于加工需要有良好的成形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、印刷板、铭牌、反光器具等。
看你用哪种不锈钢和哪种铝合金了不过至少很大一部分的铝合金的强度都不如最普通的不锈钢的强度大.铝合金里很强度可能算排到前三甲的7075不过560MPa而已.但最普通的304不锈钢的强度就520MPa了.而且304的强度在不锈钢里的强度可算是倒数三位里的.以偶的记忆,不锈钢里最强度高的应该在1100MPa左右,而且那个牌号的钢屈服强度也达到了1000MPa(304的屈服强度才190MPa),所以用来制造一些高等级又抗腐蚀的螺栓是很好的材料.
铝合金比较好;原因:铝合金密度低,强度高,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;铝合金加工:1、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;2、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;3、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;4、铝合金主要包括高纯铝、工业高纯铝、工业纯铝以及防锈铝等;5、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