什么叫变形铝合金

变形铝合金是通过冲压、弯曲、轧、挤压等工艺使其组织、形状发生变化的铝合金。

熔融法制锭，再经受金属塑性变形加工，制成各种形态的铝合金。有热处理可强化铝合金：包括硬铝合金、超硬铝合金、锻造铝合金；还有热处理不可强化的铝合金。主要是各种防锈铝合金。在航空、汽车、造船、建筑、化工、机械等各工业部门有广泛应用。

变形铝合金可分为两大类，第一类是热处理非强化型，第二类是可热处理强化型。

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。

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。

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铝合金及其加工手册 （第二版）.rar

作者:王祝堂，田荣璋主编

出版社:中南大学出版社

出版日期:2000

简介:本手册主要内容包括：铝合金物理冶金基础、变形铝合金、铝材加工工艺三部分，反映了国内外的最新科学技术成就，全面使用最新标准，是一本大型综合工具书。

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变形铝合金按性能和用途不同，可分为：工业纯铝（L）、防锈铝（LF）、硬铝（LY）、超硬铝（LC）、锻铝（LD）、和特殊铝（LT）。 ①工业纯铝其加工性能好，导电性好，主要用于制作导电母线电线及热交换器。 ②防锈铝防锈铝是热处理不可强化合金，只能通过冷加工来强化。常用的有LF2（5052）、LF4（5083）和LF21（3003），具有中等强度良好的塑性和抗蚀性。 ③锻铝典型牌号有LD2-2（6070）、LD10（2014）、LD30（6061）、LD31（6063）。 LD2-2具有良好的塑性，冷、热态都易成形。广泛用于制造中等强度常温下工作的锻件、挤压型材和管材。 LD10又称高强度硬铝，与LY12合金的强度相当，锻造性能较LY12好，有良好的塑性，有较好的耐热性和可焊性，但材料的纵向和横向性能差距较大。可加工成管、棒、型、线及锻件，主要用作高负荷的结构件。 LD30和LD31具有中等强度，有良好的塑性和优良的可焊性、抗蚀性，无应力腐蚀裂倾向，可阳极氧化。适合作建筑装饰型材及各种需要良好耐蚀性要求的结构件、工业材。 ④硬铝硬铝的强度高，典型牌号为LY12（2024）。该牌号的热挤压型材热处理后，其室温下的抗拉强度可达392MPa以上，有一定的耐热性，可用作150°C以下工作的零件。 ⑤超硬铝典型牌号有LC4，亦称超高强度硬铝，挤压件室温下的抗拉强度不小于539MPa。主要用于航空工业，飞机结构中主要受力元件。

铝合金分为铸造铝合金和变形铝合金。变形铝合金是先将合金配料熔铸成坯锭，再进行塑性变形加工，通过轧制、挤压、拉伸、锻造等方法制成各种塑性加工制品。铸造铝合金是将配料熔炼后用砂模、铁模、熔模和压铸法等直接铸成各种零部件的毛坯。

铝合金是以铝为基添加一定量其他合金化元素的合金，是轻金属材料之一。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。

铝合金可作结构材料使用，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。

1 总论

1.1 变形铝及其合金的分类和状态

1.2 变形铝合金中的主要元素及相组成和力学性能

1.3 变形铝合金铸锭(DC)及其加工制品在各种状态下的组织与性质

1.3.1 半连续铸造铸锭(DC)的组织和均匀化

1.3.2 变形铝及其合金的塑性变形和半成品的恢复与再结晶

1.3.3 变形铝及其合金的动态恢复和动态再结晶及制品热加工状态的组织和性质

1.4 冷压延、冷拉伸及冷拔、冷轧状态的组织

1.5 变形铝合金热处理状态的组织和性质

1.5.1 退火状态的组织和性质

1.5.2 淬火及时效状态的组织和性质

1.5.3 淬火及时效状态组织的电子显微镜观察和电子衍衬金相分析

1.6 变形铝合金制品缺陷金相分析和对制品性能的影响

1.6.1 氧化膜

1.6.2 小亮点

1.6.3 光亮晶粒

1.6.4 羽毛状晶(花边状组织)

1.6.5 铜扩散

1.6.6 缩尾

1.6.7 粗晶环

1.6.8 过烧

2 1×××系(工业纯铝)

2.1 杂质含量及相组成

2.2 热处理特性

2.3铸锭(DC)及加工制品的组织和性能

3 2×××系(铝-铜系)合金

3.1 2×××系合金之一——铝-铜-镁系合金

3.1.1 化学成分及相组成

3.1.2 热处理特性

3.1.3 铸锭(DC)及加工制品的组织和性能

3.2 2×××系合金之二一一铝-铜-镁-铁-镍系合金

3.2.1 化学成分及相组成

3.2.2 热处理特性

3.2.3 铸锭(DC)及加工制品的组织和性能

3.3 2×××系合金之三——铝-铜-锰系合金

3.3.1 化学成分及相组成

3.3.2 热处理特性

3.3.3 铸锭(DC)及加工制品的组织和性能

4 3×××系(铝-锰系)合金

4.1 3×××系合金之一——3A21合金

4.1.1 化学成分及相组成

4.1.2 热处理特性

4.1.3 铸锭(DC)及加工制品的组织和性能

4.2 3×××系合金之二——3102合金

4.2.1 化学成分及相组成

4.2.2 热处理特性

4.2.3 铸轧料及各状态的组织和性能

4.3 3×××系合金之三——易拉罐体用AA3004/3104合金

4.3.1 化学成分及相组成

4.3.2 合金的热处理

4.3.3 铸锭与加工状态组织

5 4×××系(铝-硅系)合金

5.1 化学成分、变质处理与相组成

5.2 热处理特性

5.3 铸锭(DC)及加工制品的组织和性能

6 5×××系(铝-镁系)合金

6.1 化学成分及相组成

6.2 热处理特性

6.3 铸锭(Dc)及加工制品的组织和性能

7 6×××系(铝-镁-硅系)合金

7.1 6x××系合金之一——铝-镁-硅-铜系合金

7.1.1 化学成分及相组成

7.1.2 热处理特性

7.1.3 铸锭(Dc)及加工制品的组织和性能

7.2 6×××系合金之二——铝-镁-硅系合金

7.2.1 化学成分及相组成

7.2.2 热处理特性

7.2.3 铸锭(Dc)及加工制品的组织和性能

8 7×××系(铝-锌-镁-铜系)铝合金

8.1 化学成分及相组成

8.1.1 A1-Zn-Mg合金

8.1.2 A1-zn-Mg-Cu合金

8.2 热处理特性

8.2.1 均匀化处理

8.2.2 固溶处理

8.2.3 时效

8.2.4 退火

8.3 铸锭(DC)及加工制品的组织和性能

9 8×××系(以铝-铜-锂系为主)合金

9.1 化学成分和相组成

9.1.1 化学成分

9.1.2 相组成

9.2 热处理特性

9.3 铸锭(DC)及加工制品的组织和性能

10 粉末冶金铝合金

10.1 铝合金粉末

10.2 锭坯及加工制品特性

10.3 锭坯及加工制品的组织和性能

11 铝合金双金属复合板

11.1 铝合金双金属复合板

11.2 热轧复合

附录

附录1 变形铝合金化学成分

附录2 变形铝合金主要相晶体结构及浸蚀前后的特征

附录3 变形铝合金部分制品的力学性能参考数据

附录4 铝合金制品的表示方法

附录5 铝合金制品的状态代号

参考文献

部分照片彩图

铝合金分两大类：铸造铝合金、变形铝合金。

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等热处理手段来提高机械性能，又可分为硬铝、锻铝、超硬铝和特殊铝合金等。

目前铝合金广泛用于建筑工程结构和建筑装饰，如屋架、屋面板、幕墙、门窗框、活动式隔墙、顶棚、暖气片、阳台和楼梯扶手以及其他室内装修和建筑五金等。同时建筑铝材的产品也不断更新，有彩色铝板、复合铝板、复合门窗框、铝合金模板等新颖建筑制品被广泛用于工业与民用建筑中。

铝合金按加工方法可以分为变形铝合金和铸造铝合金。铸造铝合金的力学性能不如变形铝合金，但铸造铝合金有良好的铸造性能，可以制成形状复杂的零件，不需要庞大的加工设备，并具有节约金属、降低成本、较少工时等优点，按成分中铝之外的主要元素硅、铜、镁、锌分为四大类

变形铝合金有很大的力学性能，适合于变形加工。按性能和实用特点不同，可以分为防锈铝、硬铝、超硬铝和锻铝四大类。

铝合金：以纯铝为基加入一种或几种其他元素所构成的合金。含镁4.5％的铝合金可轧制成0.35毫米厚的带材，大量用于制造啤酒和饮料的瓶罐。铝合金在-253℃的低温下，其强度和塑性较在室温中均有提高。铝合金分两大类：一为铸造铝合金，有铝硅系、铝铜系、铝镁系、铝锌系合金。二为变形铝合金，其中又分为两类：热处理不强化型铝合金，有铝锰系、铝镁系合金；热处理强化型铝合金，有铝镁硅系、铝铜镁系、铝铜镁锌系等。铝合金化学成分: 硅、镁、铁、铜、锰、锌、铬、钛、其它铝合金的发展纯铝的导电、导热和耐蚀性能良好，主要用作导电、导热材料，但强度低，不宜作结构材料。铝可与许多化学元素形成合金以改善性能。铝合金比重轻，比强度接近合金钢，比刚度超过钢，塑性好，铸造和可切削性也较好，适宜制造重量轻的结构部件，因此成为航空工业不可缺少的材料，在交通运输、建筑、轻工、化工、仪表机械等部门，在家用器具方面也得到广泛应用。铝及某些铝合金用阳极氧化等法处理，通过着色工艺，生成各种颜色（见铝的氧化着色），广泛作包装、装饰材料使用。铁和硅是铝合金的主要杂质。铁和铝形成FeAl3和多种金属化合物。在铸造合金中，硅、铁作为合金添加剂加入到某些铝合金中时，会形成更多的 FeAl3等化合物，当它们呈片状存在时,使合金塑性降低,耐蚀性变差。在变形的Al-Mg系合金中,铁和硅也损害合金的强度、塑性和抗蚀性。所以在硬铝合金中还应控制铁和硅的相对含量。