铝和铝合金,铜及铝合金钛及铝合金的主要性质和用途是什么?
铝材料分类及用途如下:
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、daoAl-Cu合金、Al-Si合金和Al-Mg合金等。
按压力加工能力,可分为变形铝和非变形铝(例如:铸铝)。
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。
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。
用途,金属铝一度被用来制炊具,并且很受欢迎,因为铝锅等不易生锈,铝在空气中会与氧气反应形成一层致密的氧化铝膜,可是,科学证明,铝餐具是不宜用来蒸煮或长时间存放酸性、碱性和咸的食物的,因为酸碱盐等可以直接浸蚀金属铝表面的保护膜和铝制品本身。
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。
(1)铝的密度很小,仅为2.7 g/cm3,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.此外,宇宙火箭、航天飞机、人造卫星也使用大量的铝及其合金.例如,一架超音速飞机约由70%的铝及其合金构成.船舶建造中也大量使用铝,一艘大型客船的用铝量常达几千吨.
(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.
(4)铝有较好的延展性(它的延展性仅次于金和银),在100 150 ℃时可制成薄于0.01 mm的铝箔,这些铝箔广泛用于包装香烟、糖果等,还可制成铝丝、铝条,并能轧制各种铝制品.
(5)铝的表面因有致密的氧化物保护膜,不易受到腐蚀,常被用来制造化学反应器,医疗器械,冷冻装置,石油和天然气管道等.
(6)铝粉具有银白色光泽(一般金属在粉末状时的颜色多为黑色),常用来做涂料,俗称银粉、银漆,以保护铁制品不被腐蚀,而且美观.
不一样, 从化学角度来讲 ,铝是单质 ,只有铝原子构成 ,而铝合金 ,顾名思义是合金 ,不是单一的物质组成, 由铝、 三氧化二铝 、铁等组组成 ,强度和硬度强于铝单质。
一、纯铝
密度:铝是一种很轻的金属,密度为2.71克/厘米3,约为纯铜的1/3。
导电导热性:铝的导热及导电性能好,当铝的截面和长度与铜相同时,铝的导电能力约为铜的61%,如果铝与铜的重量相同尔截面不同(长度相等),则铝的导电能力为铜的200%。
化学特性:抗大气腐朽性能好,因为其表面易形成致密的氧化铝膜,能阻止内部金属的进一步氧化,铝与浓硝酸、有机酸及食品基本不起反应。
铝呈面心立方结构,工业用纯铝塑性极高(ψ=80%),很容易承受各种成型工艺,但其强度过低,σb约为69Mpa,故纯铝只能通过冷变形强化或合金化来提高其强度后,才可以作为结构材料;
铝是非磁性,无火花材料,且反射性能好,既能反射可见光,也能反射紫外线;铝中的杂质为硅和铁,当杂质含量越高时,其导电性,抗腐蚀性及塑性越低;
二、铝合金
如果在铝中加入适量的某些合金元素,再经过冷加工或者热处理,可以大幅度的改善某些特性,铝中较常用的合金元素为铜、镁、硅、锰、锌,这些元素有时单独加入,有时配合加入,除了上述元素外,有时还加入微量的钛、硼、铬等。
根据铝合金的成分及生产工艺特点,可以分为铸造铝合金及形变铝合金两类。形变铝合金:这类铝合金通常通过热态或冷态的压力加工,即经过轧制,挤压等工序,制成板材、管材、棒材以及各种型材使用,这类合金要求具有相当高的塑性,故合金含量较少。
铸造铝合金则是将液态金属直接浇注在砂型中,制成各种形状复杂的零件,对这类合金要求具有良好的铸造性,即良好的流动性,合金含量少时,适宜做形变铝合金,合金含量多时,做铸造铝合金。
铝合金的弹性模量小,仅相当于钢材的1/3,即在相同的截面下,加以相同的载荷,铝合金的弹性变形是钢的3倍,承受力不强,但抗震性能好。铝合金的硬度范围(包括退火和时效硬化状态)为20~120HB。
扩展资料
铝合金由于重量轻、强度高、耐腐蚀性能好、无磁性、成形性好及低温性能好等特点而被广泛地应用于各种焊接结构产品中,采用铝合金代替钢板材料焊接,结构重量可减轻50 %以上。
因此,铝及铝合金除广泛的应用于航空、航天和电工等领域外,同时还越来越多的应用于石油化学工业。濮阳中原大化新建空分装置就大量使用了铝镁合金(主要有:5083、5183、5A02相当于旧牌号中的LF2、LF4)。
但是铝及铝合金在焊接过程中,易出现氧化、气孔、热裂纹、烧穿和塌陷等问题。此类材质是被公认为焊接难度较大的被焊接材料,特别是小径薄壁管的焊接更难掌握。
参考资料来源:百度百科-铝
参考资料来源:百度百科-铝合金