铝铜及其合金

1.2.5铝及其合金1.2.1纯铝的特性铝：原子序数为13，原子量为26.98，面心立方结构，熔点660℃，密度2.702，晶格常数4.05Å，原子直径2.86Å，标准电极电位－1.67V高的耐大气腐蚀性：铝在大气中极易和氧作用生成一层牢固致密的氧化膜，厚度约为50～100Å，可防止铝继续氧化；即使在熔融状态，仍然能维持氧化膜的保护作用。因此，铝在大气环境中是抗蚀的。Al2O3膜具有酸、碱两重性，因此，纯铝除在氧化性的浓硝酸(80～98％)中有极高的稳定性外(优于Ni—Cr系不锈钢)，在硫酸、盐酸、碱、盐和海水中均不稳定。良好的低温性能、无低温脆性：在摄氏零度以下随着温度的降低，其强度和塑性提高。高的导电性：位于银、铜、金之后。高的导热性：热交换器。无磁性：冲击不产生火花，用于制作如仪表材料、电气设备的屏蔽材料，易燃、易爆物的生产器材等。低强度、高塑性：强度为80MPa~130MPa，延伸率30~50%，铝箔。1.2工业纯铝1.2.3纯铝的牌号旧标准新标准LG1、LG2、LG3、LG4、LG5L2、L3、L4、L6、L4-1、L5-18A06：Al：余量、Si≤0.55、Cu≤0.10、Mg≤0.10、Zn≤0.10、Mn≤0.10、Fe：0.000～0.500、FeSi：0.000～1.500注：单个:≤0.05;合计:≤0.151A85、1A90、1A93、1A97、1A99、1060、1050A、1035、8A06、1A30、1100LG1、LG2、LG3、LG4、LG5、L2、L3、L4、L6、L4-1、L5-1工业纯铝•2、用途：用作电线、电缆、管、棒、线、型材、配制铝合金1.2工业纯铝1.2.4纯铝的应用高纯铝主要用于科研、化学工业、电子工业以及其它一些特殊用途。日常生活用品用1050A(L3)制造。大部分纯铝用于熔制铝合金，有些纯度不高的铝有时也用来加工成各种半成品。1A50食品、化学和酿造工业用挤压盘管，各种软管，烟花粉1A60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1070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1A45包装及绝热铝箔，热交换器1A99电解电容器箔，光学反光沉积膜铝及其合金铝是轻金属，号称“会飞的金属铝合金制造的机翼铝及其合金铝的导电性仅次于Cu和Ag铝及其合金铝是热的良导体，导热能力是铁的3倍2.2.1铝合金的牌号、分类与应用2.2铝合金形变铝合金：相图中D点以左的部分。该类铝合金加热至固溶线FD以上时能形成单相α固溶体，塑性好，适用于压力加工成形。不能热处理强化的形变铝合金：相图中F点以左的部分，组织为单相固溶体，且其溶解度不随温度而变化，无法进行热处理强化；可热处理强化的形变铝合金：相图中F和D之间的形变铝合金，固溶体的溶解度随着温度而显著变化，可进行热处理强化。铸造铝合金：相图中D点以右的部分，有共晶铝合金、亚共晶铝合金和过共晶铝合金之分。按铝合金所处相图的位置分类：铝合金:形变铝合金、铸造铝合金纯铝中加入适量其它元素如Si、Cu、Mg、Zn等即为铝合金二、铝合金分类与牌号•1、铝合金分类铝合金的分类变形铝合金铸造铝合金不可以热处理：防锈铝可以热处理：硬铝、超硬铝、锻铝2.2铝合金2.2.1铝合金的牌号、分类与应用旧标准新标准按加入合金元素后铝合金的性能特点分类：铝合金分类与牌号•2、变形铝合金的牌号———四位数字体系XXXX铝合金：用来识别同一组铝合金中的不同序（无特殊意义）纯铝：表示铝质量百分数小数点后的两位数铝合金：表示改型情况（“A”为原始合金；“B－Y”为改型合金，允许与原始合金有一定的成分偏差也可用0——9表示）表示组别：1-纯铝，2-铝，3-铝锰合金，4-铝硅合金，5-铝镁合金，6-铝镁硅合金，7-铝锌合金，8-其他铝合金，9-备用数字数字数字数字铝合金分类与牌号变形铝合金铸造铝合金变形铝合金铸造铝合金变形铝合金铸造铝合金防锈铝合金：5A02、5A03、5A05、5B05、5A06、5A12、5B06、5A13、5A33、5A43、3A21、5083LF2、LF3、LF5、LF10、LF6、LF12、LF14、LF13、LF33、LF43、LF21、LF5-1主加元素为Mn或Mg，形成Al-Mg《5×××》或Al-Mn《3×××》Mg：是固溶强化和降低密度，对耐蚀性能的影响较小；Mn：提高合金的抗蚀能力和固溶强化。该类合金为单相固溶体，具有较强的抗腐蚀能力以及较好的冷变形能力和焊接性能，不能时效强化，但可形变强化。5A05:5%Mg、0.3～0.6%Mn:270MPa、18%（退火态）3A21:1.0～1.6%Mn:170MPa、23%（退火态）2.2.1铝合金的牌号、分类与应用2.2铝合金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，可代替5A025A05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2.2铝合金Al-Cu合金中再加合金元素Mg或Mn形成的Al-Cu-Mg和Al-Cu-Mn系铝合金。Al-Cu-Mg系硬铝称为普通硬铝Al-Cu-Mn系硬铝称为耐热硬铝硬铝可通过热处理（固溶＋时效）强化，也可形变强化。硬铝存在两点不足，一是抗蚀性差，由于合金中含有大量的铜，而含铜固溶体和化合物的电极电位均高于晶界，因此易产生晶界腐蚀，使用过程中需采取包铝阴极保护、喷漆等防腐措施。二是硬铝的固溶处理温度范围窄。如2A12（LY12）为495～503℃。低于该温度时固溶体的过饱和度不足，影响时效效果；高于该温度时，又易产生晶界熔化。2A12：3.8~4.9%Cu、1.2~1.8%Mg、0.4~0.8%Mn：480MPa、10%（固溶+时效）硬铝合金2A01、2A02、2A04、2B11、2B12、2A10、2A11、2A12、2A06、2A16、2A17LY1、LY2、LY4、LY8、LY9、LY10、LY11、LY12、LY6、LY16、LY172.2.1铝合金的牌号、分类与应用2A01≤100℃的结构铆钉2A02200~300℃的涡轮喷气发动机的轴向压气机叶片2A06150~250℃的飞机结构及125~250℃的航空器结构铆钉2A10强度比2A01高，用于制造≤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2A16250~300℃的航天航空器零件，室温及高温工作的焊接容器与气密座舱2A17225~250℃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2.2铝合金硬铝合金2.2.1铝合金的牌号、分类与应用2.2铝合金超硬铝合金7A03、7A04、7A09、7A10、7003LC3、LC4、LC9、LC10、LC12为Al-Zn-Mg-Cu系合金，并含有少量的铬和锰。形变铝合金中力学性能最高，抗拉强度达600～700MPa。超硬铝的热处理强化效果（固溶＋时效）最显著，热塑性好，易加工成形，但缺口敏感性大，疲劳极限低，抗蚀性差，高温下软化快。7A04：5.0~7.0%Zn、1.4~2.0%Cu、1.8~2.8%Mg、0.2~0.6%Mn600MPa、9%7A09用于制造飞机中要求强度高、抗腐蚀性能强的高应力结构件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2.2.1铝合金的牌号、分类与应用2.2铝合金锻造铝合金6A02、6B02、6070、2A50、2B50、2A70、2A80、2A90、2A14、4A11、6061、6063LD2、LD2-1、LD2-2、LD5、LD6、LD7、LD8、LD9、LD10、LD11、LD30、LD31锻铝有Al-Mg-Si、Al-Cu-Mg-Si、Al-Cu-Mg-Fe-Ni等合金系。该类合金的合金元素种类多而含量少，具有良好的热塑性和锻造性，并可热处理强化。Al-Mg-Si系合金：宜于制造形状复杂的型材和锻件，如飞机和发动机中工艺性和耐蚀性要求较高的零件；Al-Cu-Mg-Si系合金：用于制造形状复杂、承受中等载荷的各类大型锻件和模锻件，但该合金有应力腐蚀和晶界腐蚀的倾向，不宜作薄壁零件；Al-Cu-Mg-Fe-Ni系合金：因含有较多的Fe、Ni，因而具有较高的耐蚀性能，适宜于制造发动机的活塞、汽轮机叶片等耐高温和耐腐蚀的零件。2.2.1铝合金的牌号、分类与应用6005挤压型材与管材，用于要求强度较高的结构件，如梯子、电视天线6009汽车车身板6010薄板，汽车车身6061用于一定强度、可焊性与抗蚀性高的各种工业结构件，如卡车、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锻件及焊接结构件的挤压材料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锻造铝合金2.2铝合金2.2.1铝合金的牌号、分类与应用铸造铝合金铝锌系合金铝镁系合金铝铜系合金铝硅系合金铸造、机械性能良好高温强度高（耐热），易腐蚀强度、塑性高，耐腐蚀，铸造时易氧化强度高，易腐蚀，价格低2.2.4铸造铝合金2.2铝合金