铝合金的杨氏模量和泊松比

铝的弹性模量是72000MPa。

铜的弹性模量是121000MPa；钛的弹性模量是118010MPa。

1、弹性模量的解释

一般地讲，对弹性体施加一个外界作用力，弹性体会发生形状的改变(称为"应变")，"弹性模量"的一般定义是:单向应力状态下应力除以该方向的应变。

材料在弹性变形阶段，其应力和应变成正比例关系(即符合胡克定律)，其比例系数称为弹性模量。弹性模量的单位是达因每平方厘米。"弹性模量"是描述物质弹性的一个物理量，是一个统称，表示方法可以是"杨氏模量"、"体积模量"等。

2、线应变

对一根细杆施加一个拉力F，这个拉力除以杆的截面积S，称为"线应力"，杆的伸长量dL除以原长L，称为"线应变"。线应力除以线应变就等于杨氏模量E=(

F/S)/(dL/L)

剪切应变:

对一块弹性体施加一个侧向的力f(通常是摩擦力)，弹性体会由方形变成菱形，这个形变的角度a称为"剪切应变"，相应的力f除以受力面积S称为"剪切应力"。剪切应力除以剪切应变就等于剪切模量G=(

f/S)/a

3、体积应变

对弹性体施加一个整体的压强p，这个压强称为"体积应力"，弹性体的体积减少量(-dV)除以原来的体积V称为"体积应变"，体积应力除以体积应变就等于体积模量:

K=P/(-dV/V)

在不易引起混淆时，一般金属材料的弹性模量就是指杨氏模量，即正弹性模量。

单位:E(弹性模量)兆帕(MPa)

4、单位指标

材料的抗弹性变形的一个量，材料刚度的一个指标。

钢材的弹性模量E=2.06e11Pa=206GPa

(e11表示10的11次方)

它只与材料的化学成分有关，与温度有关。与其组织变化无关，与热处理状态无关。各种钢的弹性模量差别很小，金属合金化对其弹性模量影响也很小。

1兆帕(MPa)=145磅/英寸2(psi)=10.2千克力/平方厘米(kgf/cm²)=10巴(bar)=9.8大气压(atm)

1磅/英寸2(psi)=0.006895兆帕(MPa)=0.0703千克力/平方厘米(kgf/cm²)=0.0689巴(bar)=0.068大气压(atm)

1巴(bar)=0.1兆帕(MPa)=14.503磅/英寸2(psi)=1.0197千克力/平方厘米(kgf/cm²)=0.987大气压(atm)

1大气压(atm)=0.101325兆帕(MPa)=14.696磅/英寸2(psi)=1.0333千克力/平方厘米kgf/cm²)=1.0133巴(bar)

1、质轻且柔软。铝的密度为2171g/ cm3 ，约为钢密度的三分之一；杨氏模量也约为钢的三分之一。

2、强度好。纯铝的抗拉强度是低碳钢的五分之一。但经过热处理强化及合金化强化，其强度会大幅增加。

3、耐蚀性能好。铝合金的特性之一是接触空气时表面会形成一层致密的氧化膜，这层膜能防止腐蚀，所以耐蚀性能好。若再对其实施“氧化铝膜处理法，就可以全面防止腐蚀。

4、加工性能好。铁道车辆用型材挤压性能好，二次机加工、弯曲加工也较容易。

5、易于再生。铝的熔点低(660 ℃) ，再生简单。在废弃处理时也无公害，有利于环保，符合可持续发展战略。

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。

参考资料：百度百科——铝合金

铝合金在汽车产业中的应用应该很早了,我们经常会听到什么法拉利保时捷等等超级跑车采用全铝车身以减轻重量,其实这里面的所谓“全铝”也是指的铝合金.那么为什么要使用铝合金?一方面减少车身重量使汽车可以获得更好的动力并且降低油耗,另一方面铝合金是好回收再利用的一种材料,这也使汽车的维修更为简便当然也更加环保.下面我们就来看看铝合金材料的特点是什么以及铝的主要用途有哪些吧。

铝合金材料的特点是什么

1、铝合金质轻且柔软。铝的密度为2171 g/ cm3 ,约为钢密度(7187 g/ cm3) 的三分之一杨氏模量也约为钢的三分之一。

2、强度好。纯铝的 抗拉强度 约为80 MN/ m2,是低 碳钢 的五分之一。但经过热处理强化及合金化强化,其强度会大幅增加。如铝合金车体常用的材质6005A —T6,它的抗拉强度至少为360 MN/ m2 ,能达到低碳钢相应的强度值。

3、耐蚀性能好。铝合金的特性之一是接触空气时表面会形成一层致密的氧化膜,这层膜能防止腐蚀的,,所以耐蚀性能好。要是再对其实施“氧化铝膜处理法,就可以全面防止腐蚀。

4、加工性能好。铁道车辆用型材挤压性能好,可以二次机加工、弯曲加工也较容易。

5、易于再生。铝的熔点低(660 ℃) ,再生简单。在废弃处理时也无公害的,有利于环保,且符合可持续发展战略。根据铝合金车体结构及制造、运用情况,选择材料时应遵循以下原则:

1、从轻量化方面考虑,要求强度、焊接性、挤压加工性、维护保养性好

2、从寿命方面考虑,要求耐蚀性、表面处理性高

3、从制造效率方面考虑,要求焊接性、挤压加工性、成型加工性高。

铝的主要用途有哪些

1、铝的密度很小,仅为2.7 g/cm,虽然它比较软,但可制成各种铝合金,如硬铝、超硬铝、防锈铝、铸铝等。这些铝合金广泛应用于飞机、汽车、火车、船舶等制造工业。

2、铝的导电性仅次于银、铜,虽然它的导电率只有铜的2/3,但密度只有铜的1/3,所以输送同量的电,铝线的质量只有铜线的一半。铝表面的氧化膜不仅有耐腐蚀的能力,而且有一定的绝缘性,所以铝在电器制造工业、 电线电缆 工业和无线电工业中有广泛的用途。

3、铝是热的良导体,它的导热能力比铁大3倍,工业上可用铝制造各种热交换器、散热材料和炊具等。

以上关于铝合金材料的特点以及铝的主要用途有哪些的相关内容就为大家介绍到这里了。

2.具有较小的密度及杨氏模量，所以铝合金对冲击载荷有较高能量吸收能力，可降低振动，减少噪声。

2、密闭性能好。密闭性能为门窗的重要性能指标,铝合金门窗较之普通木门窗和钢门窗,其气密性、水密性和隔音性能均佳。铝合金门窗本身,其推拉门窗比平开门窗的密闭性稍差,因此推拉门窗在构造上加设了尼龙毛条,以增强其密闭性能。

3、耐腐蚀,使用维修方便。铝合金门窗不锈蚀,不退色,表面不需要涂漆,维修费用少。

4、强度高,刚度好,坚固耐用。

5、使用价值高。在建筑装饰工程中,是对于高层建筑、高档次的装饰工程,如果从装饰效果、空调运行及年久维修等方面综合权衡,铝合金门窗的使用价值是优于其它种类门窗的。

6、耐腐蚀,使用维修方便。铝合金门窗不需要涂漆,不褪色、不脱落,表面不需要维修。铝合金门窗强度高,刚性好,坚固耐用,开闭轻便灵活,无噪音。

铝合金车身和钢制车身个人认为铝的比较好，原因如下：

1、铝车身如果设计合理，技术先进的话强度也很高的，就像飞机的铝合金机体一样。

2、钢材车身的重量大，通常的概念会比较结实，但是如果出重大事故，安全性是一样的，而且同样的速度出车祸钢材车身由于重量大动能就大，撞击力度也会相应增大的。

3、铝合金车身重量轻，相同的速度出车祸撞击力度也会相应较小，而且使用铝合金车身，还能降低一定的油耗。

业内专家表示，钢车身和铝车身各有优劣，不能一概而论。汽车工程研究院材料工程师介绍说，钢制车身优势主要是技术成熟度比较高，成本相对较低，但重量没有显著优势。而铝合金车身优势主要是轻量化，对于高端车可以留下更多的重量空间去增加配置，例如提高动力性。

成本较高是铝制车身向低端车普及缓慢的原因之一。“对于以钢车身工艺为主的传统车厂，铝车身涉及一定的工艺改造，如开卷落料、焊接、涂装等。”他说，目前车身用铝经过拉延及烘烤硬化，屈服强度可达220~260MPa，强度仅能达到一般高强钢的强度水平，因此需要通过截面结构设计及连接工艺来弥补，对传统钢车身设计工程师提出了挑战，而且铝材成本较为昂贵。

当然不是所有的合金都一样了，根据合金的化学组成、相组成、气孔率及热处理等等对弹性模量都有一定的影响，还有不同温度下对弹性模量也有不同程度的影响，一般情况下，温度越高弹性模量越低，当然也有例外。

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。

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。