铝合金成形及加工国外发展现状

铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，目前铝合金行业已发展成相对成熟的市场。在低碳经济成为大势所趋的今日，由于市场需求的增加以及铝加工技术的提高，铝在新能源汽车、高铁、船舶、航空等高端领域的应用也越来越广，铝的应用推广又多了一层特殊意义。

另一方面，我国与发达国家相比，在资源的拥有量、人均消费量等方面仍有不小的差距，铝产品的应用领域和市场空间潜力巨大。

据前瞻产业研究院《中国铝合金行业市场前瞻与投资分析报告》显示，2016年我国铝合金产量增长至749.8万吨。可见行业未来市场潜力巨大。

汽车工业中的能源材料

高强度铝合金 通过节能降低环境污染具有重要意义。在汽车材料领域，除了依靠零件薄壁化、中空化及小型化等方法节能外，主要的方法是材料的轻量化，所以轻量化材料的研究是目前国际上汽车材料领域最活跃的研究方向之一。 目前轻量化材料主要采用各种高强度钢，能够降低汽车重量１５％-２０％。九十年代以来国外广泛采用高比强度Ａｌ合金、Ｍｇ合金和塑料，其中最重要的轻量化材料是铝合金，它具有塑性好、比强度高、耐腐蚀性好、韧性好、加工成本低和可延长使用寿命等优点，每使用１Ｋｇ的Ａｌ，可降低汽车重量２．２５Ｋｇ。 美国每台车的Ａｌ合金重量已经从７０年代的３０Ｋｇ增至９０年代的９０Ｋｇ。１９９６年Ａｕｄｉ公司生产的全铝Ａ８轿车，采用Ａｌ合金挤压车架，重量降低了３５％，抗扭刚度增加了５０％；１９９７年又生产了全Ａｌ车身的双座敞篷汽车和双座轿车。ＢＭＷ公司１９９６年生产的５系列全铝轿车，其车身、车架、桥壳、齿轮箱箱体和双联前轴都是由Ａｌ合金制造，整体刚度增加８０％，据德国铝业人士估计，仅使用Ａｌ车身，一年就可节约运行费用２．５万马克。 另外，Ｈｏｎｄａ、Ｎｉｓｓａｎ、Ｃｈｒｙｓｌｅｒ、ＢＭＷ和Ａｕｄｉ等公司都生产了全铝发动机，它采用具有低热膨胀系数、良好的高温机械性能和耐磨性的过共晶铝硅合金活塞；缸体、连杆和曲轴采用压力铸造纤维增强和颗粒增强铝合金复合材料；车身采用Ａｌ－１％Ｓｉ－０．５％Ｍｇ合金。这种合金在深冲成型时呈固溶态，塑性好；时效后，通过析出Ｍｇ２Ｓｉ而增加强度。此外，采用管状铝材构成“空间立体构架”，其重量比钢车身降低４０％，成本只增加２０％，汽车总重量和燃料费都降低１０％以上。 通过改变合金组织提高铝合金的强度，能够降低铝合金成本，使其得到更广泛的应用。由于我国以生产低中档轿车为主，所以这一点对我国的汽车工业具有特殊的意义。 此类合金的重要特征是强度高、耐腐蚀和韧性好。非晶和纳米晶高强度铝合金通常采用粉末冶金方法制造（冷速为４０Ｋ／ｓ），采用真空或氢气保护，在过冷液态温度下压制成型，制成的样品密度接近１００％。例如Ａｌ９４Ｖ４Ｆｅ２合金，其基体中含有高密度晶界和过饱和Ｆｅ和Ｖ。由于Ｆｅ阻碍晶粒长大，其组织为纳米晶＋非晶。 在成型过程中，合金表面的氧化铝膜被挤碎，在合金中呈弥散分布，因此该合金同时具有缺陷强化、固溶强化和弥散强化几个方面的强化机制，而组织中的非晶则有力的改善了合金的韧性，该合金最高强度达到１３９０ＭＰａ，其它合金也存在类似的性能。这些合金的铝含量在８５％-９４％之间，铝含量越低，合金韧性越好，成本越高。由于上述合金需要在压力下成型，所以用这些合金制造的零件应具有较简单的形状。 现在汽车发动机连杆使用的材料主要是中碳碳素钢和合金钢，其强度在６００-１０００ＭＰａ之间。如果高强度铝合金的强度达到７００-９００ＭＰａ，则铝合金的比强度是中碳钢的３倍，而其重量只有原有重量的１／３，这不但能够提高发动机的工作效率和节约能源，而且由于连杆重量的减轻可降低发动机工作时的振动，从而提高发动机的使用寿命和可靠性。 2、储氢合金 估计到２０２０年石油作为能源的比例将由目前的４０％降至２０％，所以需要研究替代能源。汽车未来能源除采用天然气和液化气以及各种双燃料外，可采用太阳能、电能和氢能。 太阳能电池从材料角度出发，要解决非晶硅的低成本制造（本世纪末只能达到１ｗ／０．２＄）和光电转换率低的问题（２４％）；电池储能需要解决高效电池（低成本、储电的高比能量和比功率及高储电次数）的问题；而氢能则需要解决低成本分解水和氢气储存问题。 对于氢气储存问题通常采用储氢合金解决，目前主要是镧系（ＬａＮｉ５），钛系（ＴｉＦｅ和ＴｉＦｅＶ）和镁系（Ｍｇ２Ｎｉ）金属间化合物，一般能够储存比本身体积大１０００倍以上的氢量。 这些合金的缺点是储氢次数低（储氢和放氢使其体积反复膨胀和收缩，导致合金粉化）、容易中毒和储氢密度低。如果采用锆镍和铜钛非晶合金储氢，则由于它的非晶结构，不容易发生晶界开裂，从而避免形成粉末。但是一般非晶合金在制造过程中需要急冷，因此很难制成大块样品，需要研制出具有高非晶形成能力的合金。 我们根据８０年代末国外的文献报道，研究了在镧系、锆系和镁系非晶合金中加入其它组元（Ａｌ、Ｙ和Ｃｏ等）后的非晶形成能力。虽然不能达到文献报道的通过压力铸造制成直径１０ｍｍ左右的铸件的水平，但铸造出了直径大于５ｍｍ的非晶合金。以这些合金为基础，有可能研究出长寿命的储氢非晶合金，其性能指标预期可达到: ａ．储氢能力达到２００ｍｍ３／ｇ； ｂ．放电量５０Ｗ／Ｋｇ； ｃ．充放电次数大于５００次； ｄ．在１００-１５０℃氢的蒸气压大于５ＭＰａ； ｅ．压力平台温度范围在２０-３０℃之间。 通过解决水的低成本分解（目前也可通过电厂电力输出低谷时富余的电力电解水）或由于汽油的价格的上涨（石油短缺），都可以导致氢燃料汽车的应用。因为氢燃烧后生成无害的水，所以该研究对于环境保护有着重要意义。

以上是一片参考文献，仅供参考

铝合金型材为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，建筑，装修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。

扩展资料

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）， 祥云火炬

2008年北京奥运会火炬“祥云”就是铝。

意义：符合国家节能、环保、绿色安全文明施工的基本方针。目的：建筑大量使用铝合金。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。

碳化硅颗粒增强铝基复合材料的研究现状及发展趋势

摘要：综述了铝基复合材料的发展历史及国内外研究现状，重点阐述了碳化硅颗粒增强铝基复合材料制备工艺的

发展现状。同时说明了碳化硅颗粒增强铝基复合材料研究中仍存在的问题，在此基础上展望了该复合材料的发展前景。

关键词：SiCp /Al 复合材料； 制备方法

中图分类号：TB333 文献标识码：A 文章编号：1001-3814(2011)12-0092-05

Research Status and Development Trend of SiCP/Al Composite

ZHENG Xijun, MI Guofa

(College of Material Science and Engineer, Henan Polytechnic University, Jiaozuo 454000, China)

Abstract：The development history, domestic and foreign research present situation of SiCP /Al composite was

introduced, the research progress of preparation process for SiCP /Al composite were elaborated, the research on SiCP /Al

composite was analyzed and the development prospect of the composite was put forward.

Key words：SiCp /Al compositepreparation methods

收稿日期:2010-11-20

作者简介:郑喜军(1982- ),男,河南西平人,硕士研究生,研究方向为材

料加工工程电话:0391-3987472E-mail:zxjdaili@126.com

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《热加工工艺》2011 年第40 卷第12 期

下半月出版Material &Heat Treatment 材料热处理技术

应用进行了广泛的关注和研究，从材料的制备工艺、

组织结构、力学行为及断裂韧性等方面做了许多基

础性的工作， 取得了显著的成绩。在美国和日本等

国，该类材料的制备工艺和性能研究已日趋成熟，在

电子、军事领域开始得到实际应用。SiC 来源于工业

磨料，可成百吨的生产，价格便宜，SiC 颗粒强化铝基

复合材料被美国视为有突破性进展的材料， 其性能

可与钛合金媲美，而价格还不到钛合金的1/10。碳化

硅颗粒增强铝基复合材料是最近20 年来在世界范

围内发展最快、应用前景最广的一类不连续增强金

属基复合材料，被认为是一种理想的轻质结构材料，

尤其在机动车辆发动机活塞、缸头(缸盖)、缸体等关

键产品和航空工业中具有广阔的应用前景[5-7]。

在1986 年，美国DuralAluminumComposites 公

司发明了碳化硅颗粒增强铝硅合金的新技术， 实现

了铸造铝基复合材料的大规模生产， 以铸锭的形式

供给多家铸造厂制造各种零件[8-9]。美国Duralcan 公

司在加拿大己建成年产11340 t 的SiC/Al 复合材料

型材、棒材、铸锭以及复合材料零件的专业工厂。目

前，Duralcan 公司生产的20%SiCp /A356Al 复合材

料的屈服强度比基体铝合金提高75%、弹性模量提

高30%、热膨胀系数减小29%、耐磨性提高3～4

倍。美国DWA 公司生产的碳化硅增强复合材料随

碳化硅含量的增加，只有伸长率下降的，其他性能都

得到了很大提高。到目前为止，SiCp/Al 复合材料被

成功用于航空航天、电子工业、先进武器系统、光学

精密仪器、汽车工业和体育用品等领域，并取得巨大

经济效益。表1 列举了一些SiCp/Al 复合材料的力

学性能。

目前国内从事研制与开发碳化硅颗粒增强铝复

合材料工作的科研院所与高校主要有北京航空材料

研究院、上海交通大学、哈尔滨工业大学、西北工业

大学、国防科技大学等。哈尔滨工业大学研制的

SiCw/Al 用于某卫星天线丝杆，北京航空材料研究院

研制的SiCp/Al 用于某卫星遥感器定标装置[10-11]。

国内到目前为止还没有出现高质量高性能的碳

化硅颗粒增强铝基复合材料， 虽然部分性能已达到

国外产品的指标， 但在产品的尺寸精度上还存在不

小的差距，另外制造成本太高，离工业化生产还有一

段距离要走。

2 铝基复合材料的性能特征

(1)高比强度、比模量由于在金属基体中加入

了适量的高强度、高模量、低密度的增强物，明显提

高了复合材料的比强度和比模量， 特别是高性能连

续纤维，如硼纤维、碳(石墨)纤维、碳化硅纤维等增

强物，他们具有很高的强度和模量[1]。

(2)良好的高温性能，使用温度范围大增强纤

维、晶须、颗粒主要是无机物，在高温下具有很好的

高温强度和模量， 因此金属基复合材料比基体金属

有更高的高温性能。特别是连续纤维增强金属基基

复合材料，其高温性能可保持到接近金属熔点，并比

金属基体的高温性能高许多。

(3)良好的导热、导电性能金属基复合材料中

金属基体占有很高的体积百分数， 一般在60%以

上，因此仍保持金属的良好的导热、导电性能。

(4)良好的耐磨性金属基复合材料，特别是陶

瓷纤维、晶须、颗粒增强金属基复合材料具有很好的

耐磨性。这是由于在基体中加入了大量细小的陶瓷

颗粒增强物，陶瓷颗粒硬度高、耐磨、化学性能稳定，

用它们来增强金属不仅提高了材料的强度和刚度，

也提高了复合材料的硬度和耐磨性。

(5)热膨胀系数小，尺寸稳定性好金属基复合

材料中所用的增强相碳纤维、碳化硅纤维、晶须、颗

粒、硼纤维等均具有很小的热膨胀系数，特别是超高

模量的石墨纤维具有负热膨胀系数， 加入相当含量

的此类增强物可降低材料膨胀系数， 从而得到热膨

胀系数小于基体金属、尺寸稳定性好的金属基复合

材料。

(6)良好的抗疲劳性和断裂韧性影响金属基复

合材料抗疲劳性和断裂韧性的因素主要有增强物与

复合体系制备工艺

增强体含量

(vol,%)

拉伸强度

/MPa

弹性模量

/GPa

伸长率

(%)

SiCP /2009Al 粉末冶金20 572 109 5.3

SiCP/2124Al 粉末冶金20 552 103 7.0

SiCP/6061Al 粉末冶金20 496 103 5.5

SiCP/7090Al 粉末冶金20 724 103 2.5

SiCP/6061Al 粉末冶金40 441 125 0.7

SiCP/7091Al 粉末冶金15 689 97 5.0

SiCP/A356Al 搅拌铸造20 350 98 0.5

SiCP/A359Al 无压浸渗30 382 125 0.4

表1 碳化硅颗粒增强铝基复合材料的力学性能[1]

Tab.1 Mechanical properties of aluminum matrix

composite reinforced by SiC particle

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Hot Working Technology 2011, Vol.40, No.12

材料热处理技术Material &Heat Treatment 2011 年6 月

金属基体的界面结合状态、金属基体与增强物本身

的特性以及增强物在基体中的分布等。特别是界面

结合强度适中，可以有效传递载荷，又能阻止裂纹扩

展，从而提高材料的断裂韧性。

(7)不吸潮、不老化、气密性好与聚合物相比，金

属性质稳定、组织致密，不存在老化、分解、吸潮等问

题，也不会发生性能的自然退化，在空间使用不会分解

出低分子物质而污染仪器和环境，有明显的优势。

(8)较好的二次加工性能可利用传统的热挤压、

锻压等加工工艺及设备实现金属基复合材料的二次

加工。由于铝基复合材料不但具有金属的塑性和韧

性，而且还具有高比强度、比模量、对疲劳和蠕变的

抗力大、耐热性好等优异的综合性能。尤其在最近

20 年以来， 铝基复合材料获得了惊人的发展速度，

表2 列举了一些铝基复合材料的力学性能。

3 主要应用领域

3.1 在航空航天及军事领域的应用

美国ACMC 公司和亚利桑那大学光学研究中

心合作，研制成超轻量化空间望远镜和反射镜，该望

远镜的主镜直径为0.3m，仅重4.54kg。ACMC 公司

用粉末冶金法制造的碳化硅颗粒增强铝基复合材料

还用于激光反射镜、卫星太阳反射镜、空间遥感器中

扫描用高速摆镜等；美国用高体积分数的SiCp/Al代

替铍材，用于惯性环形激光陀螺仪制导系统、三叉戟

导弹的惯性导向球及管型测量单元的检查口盖，成

本比铍材降低2/3；20 世纪80 年代美国洛克希德.马

丁公司将DWA 公司生产的25%SiCp /6061Al 用作

飞机上承载电子设备的支架，其比刚度比7075 铝合

金约高65%；美国将SiCp/6092Al 用于F-16 战斗机

的腹鳍， 代替原有的2214 铝合金蒙皮， 刚度提高

50%，寿命从几百小时提高到8000 小时左右，寿命

提高17 倍，可大幅度降低检修次数，提高飞机的机

动性，还可用于F-16 的导弹发射轨道；英国航天金

属及复合材料公司(AMC)采用高能球磨粉末冶金法

研制出高刚度﹑ 耐疲劳的SiCp/2009Al， 成功用于

Eurocopter 公司生产的N4 及EC-120 新型直升

机[12]；采用无压浸渗法制备的高体积分数SiCp/Al 作

为印刷电路板芯板用于F-22“猛禽”战斗机的遥控

自动驾驶仪、发电元件、飞行员头部上方显示器、电

子计数测量阵列等关键电子系统上， 以代替包铜的

钼及包铜的锻钢，可使质量减轻70%，同时降低了

电子模板的工作温度；SiCp/Al 印刷电路板芯板已用

于地轨道全球移动卫星通信系统； 作为电子封装材

料，还可用于火星“探路者”和“卡西尼”土星探测器

等航天器上。美国采用高体积分数SiCp /Al 代替

Cu-W 封装合金作为电源模块散热器，已用于EV1 型

电动轿车和S10 轻型卡车上；美国将氧化反应浸渗法

制备的SiC-Al2O3/Al 作为附加装甲，用于“沙漠风暴”

地面进攻的装甲车；美国GardenGrove 光学器材公司

用SiCp/Al 制备Leopardl 坦克火控系统瞄准镜。

3.2 在汽车工业中的应用

由山东大学与曲阜金皇活塞有限公司联合研制

的SiCp /Al 活塞已用于摩托车及小型汽车发动机；

自20 世纪90 年代以来， 福特和丰田汽车公司开始

采用Alcan 公司的20%SiC/Al-Si 来制作刹车盘；美

国Lanxide 公司生产的SiCp/Al 汽车刹车片于1996

年投入批量生产[13]；德国已将该材料制作的刹车盘

成功应用于时速为160km/h 的高速列车上。整体采

用锻造的SiCp/Al 活塞已成功用于法拉利生产的一

级方程式赛车。

3.3 在运动器械上的应用

BP 公司研制的20%SiCp/2124Al 自行车框架已

在Raleigh 赛车上使用；SiCp /Al 复合材料可应用于

自行车链轮、高尔夫球头和网球拍等高级体育用品；

在医疗上用于假体的制造。

4 制备及成型方法

一般来说， 根据铝基体状态的不同，SiCp/Al 的

制备方法大致可分为固态法和液态法两类。目前主

要有粉末冶金法、喷射沉积法、搅拌铸造法和挤压铸

造法。

4.1 粉末冶金法

粉末冶金法又称固态金属扩散法，该方法由于克

增强相/ 基体增强相含量

拉伸强度

/MPa

弹性模量

/GPa

伸长率(%)

SiC/Al-4Cu 15 476 92 2.3

SiCp /ZL101 20 375 101 1.64

SiCp /ZL101A 20 330 100 0.5

SiCp /6061 25 517 114 4.5

SiCp /2124 25 565 114 5.6

Al2O3 /Al-1.5Mg 20 226 95 5.9

Cf /Al 26 387 112 -

表2 金属基复合材料的力学性能[1]

Tab.2 Mechanical properties of metal matrix composite[1]

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《热加工工艺》2011 年第40 卷第12 期

下半月出版Material &Heat Treatment 材料热处理技术

服了碳化硅颗粒与铝合金熔液润湿困难的缺点，因而

是最先得到发展并用于SiCp/Al 的制备方法之一。具

体制备SiCp/Al 的粉末冶金工艺路线有多种，目前最

为流行和典型的工艺流程为：碳化硅粉末与铝合金粉

末混合一冷模压(或冷等静压)一真空除气一热压烧

结(或热等静压)一热机械加工(热挤、轧、锻)。

粉末冶金法的优点在于碳化硅粉末和铝合金粉

末可以按任何比例混合，而且配比控制准确、方便。

粉末冶金法工艺成熟，成型温度较低，基本上不存在

界面反应、质量稳定，增强体体积分数可较高，可选

用细小增强体颗粒。缺点是设备成本高，颗粒不容易

均匀混合，容易出现较多孔隙，要进行二次加工，以

提高机械性能，但往往在后续处理过程中不易消除；

所制零件的结构、形状和尺寸都受到一定的限制，粉

末冶金技术工艺程序复杂，烧结须在在密封、真空或

保护气氛下进行， 制备周期长， 降低成本的可能性

小，因此制约了粉末冶金法的大规模应用。

4.2 喷射沉积法

喷射沉积法是1969 年由Swansea 大学Singer

教授首先提出[14]，并由Ospray 金属有限公司发展成

工业生产规模的制造技术。该方法的基本原理是：对

铝合金基体进行雾化的同时，加入SiC 增强体颗粒，

使二者共同沉积在水冷衬板上， 凝固得到铝基复合

材料。该工艺的优点是增强体与基体熔液接触时间

短，二者反应易于控制；对界面的润湿性要求不高，

可消除颗粒偏析等不良组织， 组织具有快速凝固特

征；工艺流程短、工序简单、效率高，有利于实现工业

化生产。缺点是设备昂贵，所制备的材料由于孔隙率

高而质量差必须进行二次加工， 一般仅能制成铸锭

或平板； 大量增强颗粒在喷射过程中未能与雾化的

合金液滴复合， 造成原材料损失大， 工艺控制较复

杂，增强体颗粒利用率低、沉积速度较慢、成本较高。

4.3 搅拌铸造法

搅拌铸造法的基本原理[15-17]：依靠强烈搅拌在合

金液中形成涡漩的负压抽吸作用， 将增强体颗粒吸

入基体合金液体中。具体工艺路线：将颗粒增强体加

入到基体金属熔液中， 通过一定方式的搅拌与一定

的搅拌速度使增强体颗粒均匀地分散在金属熔体

中，以达到相互混合均匀与浸润的目的，复合成颗粒

增强金属基复合材料熔体。然后可浇铸成锭坯、铸件

等使用。该方法的优点是：工艺简单、设备投资少、生

产效率高、制造成本低、可规模化生产。缺点是：加入

的增强体颗粒粒度不能太小， 否则与基体金属液的

浸润性差， 不易进入金属液或在金属液中容易团聚

和聚集；普遍存在界面反应，强烈的搅拌容易造成金

属液氧化，大量吸气及夹杂物混入，颗粒加入量也受

到一定限制，只能制成铸锭，需要二次加工。

4.4 挤压铸造法

挤压铸造法是首先把SiC 颗粒用适当的粘结剂粘

结，制成预制块放入浇注模型中，预热到一定的温度，

然后浇入基体金属液，立即加压，使熔融的金属熔液浸

渗到预制块中，最后去压、冷却凝固形成SiCp/Al。该方

法的优点是：设备较简单且投资少，工艺简单且稳定

性较好，生产周期短，易于工业化生产，能实现近无余

量成型，增强体体积分数较高，基本无界面反应。缺点

是容易出现气体或夹杂物，缺陷比较多，需增强颗粒

需预先制成预成型体， 预成型体对产品质量影响大，

模具造价高，而且复杂零件的生产比较困难。

5 SiCp /Al 复合材料发展的建议与对策

SiCp /Al 复合材料作为一种新的结构材料有着

广阔的发展前景, 但要实现产业化还需做大量的研

究工作。除了要对SiCp/Al 复合材料的制备工艺、界

面结合状态、增强机制等方面的内容做进一步研究，

其相关领域的研究及发展也应给予重视。

5.1 现有制备工艺进一步完善和新工艺的开发

现有工艺制备方法虽然已经成功制造了复合材

料，但很难用于工业化生产且尚处于实验室研究阶

段[18]。SiC 颗粒存在于铝液中，使金属液粘度提高，流动

性降低，铸造时充填性变差，当颗粒含量增加至20%或

在较低温度(<730℃)时，流动性急剧降低以致于无法正

常浇注。另外，SiC颗粒具有较大的表面积， 表面能较

大，易吸附气体并带入金属液中，而金属液粘度大也易

卷入气体并难以排出，产生气孔缺陷。因此，对现有工

艺的进一步完善和新工艺的开发成为下一步研究工作

的主要任务。

5.2 后续加工工艺的研究

金属基复合材料的切削加工、焊接、热处理等后

续加工工艺的研究较少，成为限制其应用的瓶颈。高

强度、高硬度增强体的加入使金属基复合材料成为

难加工材料[18-19]，而由于增强体与基体合金的热膨胀

系数差异大引起位错密度的提高， 也使金属基复合

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Hot Working Technology 2011, Vol.40, No.12

材料热处理技术Material &Heat Treatment 2011 年6 月

材料的时效行为与基体合金有所不同[20]。另外，增强

体影响焊接熔池的粘度和流动性， 并与基体金属发

生化学反应限制了焊接速度， 给金属基复合材料的

焊接造成了极大困难。因此， 解决可焊性差的问题

也成为进一步研究的主要方向。

5.4 环境性能方面的改善

金属基复合材料的环境性能方面的研究， 即如

何解决金属基复合材料与环境的适应性， 实现其废

料的再生循环利用也引起了一些学者的重视， 这个

问题关系到有效利用资源，实现社会可持续发展，因

此， 关于环境性能方面的研究将是该领域今后研究

的热点。由于铝基复合材料是由两种或两种以上组

织结构、物理及化学性质不同的物质结合在一起形

成一类新的多相材料， 其回收再利用的技术难度要

比传统的单一材料大得多。随着铝基复合材料的批

量应用，必然面临废料回收的问题，通过对复合材料

的回收再利用， 不但可减少废料对环境的污染还可

减低铝基复合材料的制备成本、降低价格，增加与其

他材料的竞争力，有利于促进自身的发展。文献[21]

配制了混合盐溶剂， 采用熔融盐法成功地分离出颗

粒增强铝基复合材料中的增强材料，研究结果表明，

利用该技术处理颗粒增强铝基复合材料， 其回收利

用率可达85%。

6 结语

与铝合金基体相比， 铝基复合材料具有更高的

使用温度、模量和强度，热稳定性增加及更好的耐磨

损性能，它的应用将越来越广泛。然而，在目前的

研究中仍然存在许多疑问和有待解决的问题， 例如

怎样去克服铝基复合材料突出的界面问题， 并且力

求研究结果有助于改善生产应用问题； 在制备过程

前后， 怎样通过热处理手段来改善成品的各方面性

能；如何利用由于热失配造成的内、外应力使材料服

役于各种环境。此外，原位反应中仍不免其他副反应

夹杂物存在， 同时对增强体的体积分数也难以精确

控制，这些都是亟待研究解决的问题。

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我们常将两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合（物理变化）而成具有金属特性的物质叫做合金。

编辑本段合金的分类及通性

英文：alloy

合金的分类

根据结构的不同，合金主要类型是： (1)混合物合金（共熔混合物），当液态合金凝固时，构成合金的各组分分别结晶而成的合金，如焊锡、铋镉合金等； (2)固熔体合金，当液态合金凝固时形成固溶体的合金，如金银合金等； (3)金属互化物合金，各组分相互形成化合物的合金，如铜、锌组成的黄铜（β-黄铜、γ-黄铜和ε-黄铜）等。 合金的许多性能优于纯金属，故在应用材料中大多使用合金(参看铁合金、不锈钢)。

合金的通性

各类型合金都有以下通性： (1)多数合金熔点低于其组分中任一种组成金属的熔点； (2)硬度一般比其组分中任一金属的硬度大；（特例：钠钾合金是液态的，用于原子反应堆里的导热剂） (3)合金的导电性和导热性低于任一组分金属。利用合金的这一特性，可以制造高电阻和高热阻材料。还可制造有特殊性能的材料，如在铁中掺入15%铬和9%镍得到一种耐腐蚀的不锈钢，适用于化学工业。 (4)有的抗腐蚀能力强(如不锈钢) 2.常见合金 球墨铸铁、锰钢、不锈钢、黄铜、青铜、白铜、焊锡、硬铝、18K黄金、18K白金。

编辑本段钢铁

钢铁简介

钢铁是铁与C、Si、Mn、P、S以及少量的其他元素所组成的合金。其中除Fe外，C的含量对钢铁的机械性能起着主要作用，故统称为铁碳合金。它是工程技术中最重要、用量最大的金属材料。

分类及性质

按含碳量不同，铁碳合金分为钢与生铁两大类，钢是含碳量为0.03%～2%的铁碳合金。碳钢是最常用的普通钢，冶炼方便、加工容易、价格低廉，而且在多数情况下能满足使用要求，所以应用十分普遍。按含碳量不同，碳钢又分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。随含碳量升高，碳钢的硬度增加、韧性下降。合金钢又叫特种钢，在碳钢的基础上加入一种或多种合金元素，使钢的组织结构和性能发生变化，从而具有一些特殊性能，如高硬度、高耐磨性、高韧性、耐腐蚀性，等等。经常加入钢中的合金元素有Si、W、Mn、Cr、Ni、Mo、V、Ti等。我国合金钢的资源相当丰富，除Cr、Co不足，Mn品位较低外，W、Mo、V、Ti和稀土金属储量都很高。21世纪初，合金钢在钢的总产量中的比例将有大幅度增长。

关于生铁

含碳量2%～4.3%的铁碳合金称生铁。生铁硬而脆，但耐压耐磨。根据生铁中碳存在的形态不同又可分为白口铁、灰口铁和球墨铸铁。白口铁中碳以Fe3C形态分布，断口呈银白色，质硬而脆，不能进行机械加工，是炼钢的原料，故又称炼钢生铁。碳以片状石墨形态分布的称灰口铁，断口呈银灰色，易切削，易铸，耐磨。若碳以球状石墨分布则称球墨铸铁，其机械性能、加工性能接近于钢。在铸铁中加入特种合金元素可得特种铸铁，如加入Cr，耐磨性可大幅度提高，在特种条件下有十分重要的应用。针对此块精英人才，也是目前我国最稀缺的，目前收纳铁合金人较多的有钢铁英才网，是铁合金行业人才的一个专业性招聘、求职网站。

编辑本段铝合金

简介

铝合金塑材

铝是分布较广的元素，在地壳中含量仅次于氧和硅，是金属中含量最高的。纯铝密度较低，为2.7 g/cm3，有良好的导热、导电性(仅次于Au、Ag、Cu)，延展性好、塑性高，可进行各种机械加工。铝的化学性质活泼，在空气中迅速氧化形成一层致密、牢固的氧化膜，因而具有良好的耐蚀性。但纯铝的强度低，只有通过合金化才能得到可作结构材料使用的各种铝合金。

特点与性质

铝合金的突出特点是密度小、强度高。铝中加入Mn、Mg形成的Al-Mn、Al-Mg合金具有很好的耐蚀性，良好的塑性和较高的强度，称为防锈铝合金，用于制造油箱、容器、管道、铆钉等。硬铝合金的强度较防锈铝合金高，但防蚀性能有所下降，这类合金有Al-Cu-Mg系和Al-Cu-Mg-Zn系。新近开发的高强度硬铝，强度进一步提高，而密度比普通硬铝减小15%，且能挤压成型，可用作摩托车骨架和轮圈等构件。Al-Li合金可制作飞机零件和承受载重的高级运动器材。

应用

目前高强度铝合金广泛应用于制造飞机、舰艇和载重汽车等，可增加它们的载重量以及提高运行速度，并具有抗海水侵蚀，避磁性等特点。

编辑本段铝合金 概述

铝合金 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）， 祥云火炬 2008年北京奥运会火炬“祥云”就是铝。

编辑本段纯铝产品

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LU（铝、工业用的）表示。 飞机 各种飞机都以铝合金作为主要结构材料。飞机上的蒙皮、梁、肋、桁条、隔框和起落架都可以用铝合金制造。飞机依用途的不同，铝的用量也不一样。着重于经济效益的民用机因铝合金价格便宜而大量采用，如波音767客机采用的铝合金约占机体结构重量 81%。军用飞机因要求有良好的作战性能而相对地减少铝的用量，如最大飞行速度为马赫数 2.5的F-15高性能战斗机仅使用35.5%铝合金有些铝合金有良好的低温性能,在-183～-253[2oc]下不冷脆，可在液氢和液氧环境下工作，它与浓硝酸和偏二甲肼不起化学反应,具有良好的焊接性能,因而是制造液体火箭的好材料。发射“阿波罗”号飞船的“土星” 5号运载火箭各级的燃料箱、氧化剂箱、箱间段、级间段、尾段和仪器舱都用铝合金制造。 航天飞机的乘员舱、前机身、中机身、后机身、垂尾、襟翼、升降副翼和水平尾翼都是用铝合金制做的。各种人造地球卫星和空间探测器的主要结构材料也都是铝合

编辑本段锻造的修伤工艺

修伤是铝合金模锻工艺中的重要一环。由于铝合金在高温下较软，粘性大，流动性差，容易粘模并产生各种表面缺陷(折叠、毛刺、裂纹等)，在进行下一道工序前，必须打磨、修伤，将表面缺陷清除干净，否则在后续工序中缺陷将进一步扩大，甚至引起锻件报废。 修伤用的工具有风动砂轮机、风动小铣刀、电动小铣刀及扁铲等。修伤前先经腐蚀查清缺陷部位，修伤处要圆滑过渡，其宽度应为深度的5～10倍。

编辑本段压力加工铝合金

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。

编辑本段铝材

铝和铝合金经加工成一定形状的材料统称铝材，包括板材、带材、箔材、管材、棒材、线材、型材等。 铝合金板材

1.铝塑板

铝塑板是由经过表面处理并用涂层烤漆的3003铝锰合金、5005铝镁合金板材作为表面，PE塑料作为芯层，高分子粘结膜经过一系列工艺加工复合而成的新型材料。它既保留了原组成材料（铝合金板、非金属聚乙烯塑料）的主要特性，又克服了原组成材料的不足，进而获得了众多优异的材料性质。产品特性：艳丽多彩的装饰性、耐候、耐蚀、耐创击、防火、防潮、隔音、隔热、抗震性、质轻、易加工成型、易搬运安装等特性。 铝塑板规格： 厚度：3mm、4mm、6mm、8mm 宽度：1220mm、1500mm 长度：1000mm、2440mm、3000mm、6000mm 铝塑板标准尺寸：1220*2440mm 铝塑板用途：可应用于幕墙、内外墙、门厅、饭店、商店、会议室等的装饰外，还可用于旧建筑的改建，用作柜台、家具的面层、车辆的内外壁等。

2.铝单板

铝单板均与采用世界知名大企业的优质铝合金加工而成，再经表面喷涂美国PPG、或阿克苏PVDF氟碳烤漆精制而成，铝单板主要由面板、加强筋骨，挂耳等组成。 铝单板特点：轻量化，刚性好、强度高、不燃烧性、防火性佳、加工工艺性好、色彩可选性广、装饰效果极佳、易于回收、利于环保。 铝单板应用：建筑幕墙、柱梁、阳台、隔板包饰、室内装饰、广告标志牌、车辆、家具、展台、仪器外壳、地铁海运工具等。

3.铝蜂窝板

铝蜂窝板采用复合蜂窝结构，选用优质的3003H24合金铝板或5052AH14高锰合金铝板为基材，与铝合金蜂窝芯材热压复合成型。铝蜂窝板从面板材质、形状、接缝、安装系统到颜色、表面处理为建筑师提供丰富的选择，能够展示丰富的屋面表现效果，具有卓越的设计自由度。它是具有施工便捷、综合性能理想、保温效果显著的新型材料，它的卓越性能吸引了人们的眼球。 铝蜂窝板并无标准尺寸，所有板材均根据设计图纸由工厂订制而成，广泛地应用于大厦外墙装饰（特别适用于高层的建筑）内墙天花吊顶、墙壁隔断、房门及保温车厢、广告牌等等领域。该产品将为我国建材市场注入绿色、环保、节能的鲜活动力。

4.铝蜂窝穿孔吸音吊顶板

铝蜂窝穿孔吸音吊顶板的构造结构为穿孔铝合金面板与穿孔背板，依靠优质胶粘剂与铝蜂窝芯直接粘接成铝蜂窝夹层结构，蜂窝芯与面板及背板间贴上一层吸音布。由于蜂窝铝板内的蜂窝芯分隔成众多的封闭小室，阻止了空气流动，使声波受到阻碍，提高了吸声系数（可达到0.9以上），同时提高了板材自身强度，使单块板材的尺寸可以做到更大，进一步加大了设计自由度。可以根据室内声学设计，进行不同的穿孔率设计，在一定的范围内控制组合结构的吸音系数，既达到设计效果，又能够合理控制造价。通过控制穿孔孔径、孔距，并可根据客户使用要求改变穿孔率，最大穿孔率<30%，孔径一般选用∮2.0、∮2.5、∮3.0等规格，背板穿孔要求与面板相同，吸音布采用优质的无纺布等吸声材料。适用于地铁、影剧院、电台、电视台、纺织厂和躁声超标准的厂房以及体育馆等大型公共建筑的吸声墙板、天花吊顶板。

编辑本段铸造铝合金

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。 为了获得各种形状与规格的优质精密铸件，用于铸造的铝合金一般具有以下特性。 （1）有填充狭槽窄缝部分的良好流动性 （2）有比一般金属低的熔点，但能满足极大部分情况的要求 （3）导热性能好，熔融铝的热量能快速向铸模传递，铸造周期较短 （4）熔体中的氢气和其他有害气体可通过处理得到有效的控制 （5）铝合金铸造时，没有热脆开裂和撕裂的倾向 （6）化学稳定性好，抗蚀性能强 （7）不易产生表面缺陷，铸件表面有良好的表面光洁度和光泽，而且易于进行表面处理 （8）铸造铝合金的加工性能好，可用压模、硬模、生砂和干砂模、熔模石膏型铸造模进行铸造生产，也可用真空铸造、低压和高压铸造、挤压铸造、半固态铸造、离心铸造等方法成形，生产不同用途、不同品种规格、不同性能的各种铸件。 铸造铝合金在轿车上是得到了广泛应用，如发动机的缸盖、进气歧管、活塞、轮毂、转向助力器壳体等。

编辑本段高强度铝合金

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。

编辑本段铝合金缺陷修复

铝合金在生产过程中，容易出现缩孔、砂眼、气孔和夹渣等铸造缺陷。如何修复铝合金铸件气孔等缺陷呢？如果用电焊、氩焊等设备来修补，由于放热量大，容易产生热变形等副作用，无法满足补焊要求。 冷焊修复机是利用高频电火花瞬间放电、无热堆焊原理来修复铸件缺陷。由于冷焊热影响区域小，不会造成基材退火变形，不产生裂纹、没有硬点、硬化现象。而且熔接强度高，补材与基体同时熔化后的再凝固，结合牢固，可进行磨、铣、锉等加工，致密不脱落。冷焊修复机是修补铝合金气孔、砂眼等细小缺陷的理想方法。

编辑本段铝合金典型用途

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℃。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℃的结构铆钉 2A02 工作温度200~300℃的涡轮喷气发动机的轴向压气机叶片 2A06 工作温度150~250℃的飞机结构及工作温度125~250℃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℃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℃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℃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