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铝合金热处理及牌号基本概念铝合金热处理代号--（名称）F自由加工状态(适用于在成型过程中对于加工硬化和热处理条件无特殊要求的产品，该状态产品的力学性能不作规定)O退火状态(适用于经完全退火获得最低强度的加工产品)H加工硬化状态（适用于通过加工硬化提高强度的产品，产品在加工硬化后可经过（也可不经过）使强度有所降低的附加热处理，H代号后面必须跟有两位或三位阿拉伯数字）W固溶处理状态（一种不稳定状态，仅适用于经固溶热处理后，室温下自然时效的合金，该状态代号仅表示产品处于自然时效阶段）T热处理状态（适用于执处理后，经过（或不经过）加工硬化达到稳定状态的产品）固溶处理：指将合金加热到高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却（水冷），以得到过饱和固溶体的热处理工艺。不完全人工时效：采用比较低的时效温度或较短的保温时间,获得优良的综合力学性能,即获得比较高的强度,良好的塑性和韧性,但耐腐蚀性能可能比较低。完全人工时效：采用较高的时效温度和较长的保温时间,获得最大的硬度和最高的抗拉强度,但伸长率较低。稳定化处理：为使工件在长期服役的条件下形状和尺寸变化能够保持在规定范围内的热处理。T1--人工时效T2--退火T4--固溶处理加自然时效T5--固溶处理加不完全人工时效T6--固溶处理加完全人工时效T7--固溶处理加稳定化处理T8--固溶处理后冷加工再人工时效的状态T9--固溶处理后人工时效，再经冷加工的状态T10—高温热加工冷却再冷加工及人工时效的状态自然时效：将铸件置于露天场地半年以上，便其缓缓地发生形，从而使残余应力消除或减少。退火：将组织偏离平衡状态的金属或合金加热到适当的温度，保持一定时间，然后缓慢冷却以达到接近平衡状态组织的热处理工艺。稳定化处理：为避免碳与铬形成高铬碳化物，在奥氏体钢中加入稳定化元素（如Ti和Nb），在加热到875℃以上温度时，能形成稳定的碳化物。铝合金牌号1000系列：纯铝（Al含量（质量分数）不小于99.00%）。10002000300040005000第5页600070002000系列：以铜为主要合金元素的铝合金。3000系列：以锰为主要合金元素的铝合金。4000系列：以硅为主要合金元素的铝合金。5000系列：以镁为主要合金元素的铝合金。6000系列：以镁、硅为主要合金元素，并以Mg2Si相为强化相的铝合金。800090007000系列：以锌为主要合金元素的铝合金。8000系列：以其他合金元素为主要元素的铝合金。9000系列：备用合金组。各铝牌号代表合金1系代表有1050：0.3Si0.4Fe0.1Cu0.1Mn0.1Mg0.1Zn0.1V。高纯铝(含铝量99.9%以上)主要用于科学试验,化学工业及特殊用途。抗拉强度σb(MPa)95～125，条件屈服强度σ0.2(MPa)≥75，1050主要特性为纯铝中添加少量铜元素形成，具有极佳的成形加工特性，高耐腐蚀性，良好的焊接性和导电性。热处理工艺热处理规范1)完全退火：加热390～430℃，随材料有效厚度不同，保温时间30～120min，以30～50℃/h速度随炉冷至300℃下，再空冷。2)快速退火，加热350～370℃，随材料有效厚度不同，保温时间30～120min。空或水冷。3)淬火和时效:淬火500～510℃，空冷，人工时效95～105℃，3h，空冷，自然时效。应用举例：广泛用于对强度要求不高的产品，如化工仪器，薄板加工件，深拉或旅压凹形器皿，焊接零件，热交换器，钟表面及盘面，铭牌，厨具，装饰品。2系代表合金2011以铜为主要合元素的含铝合金。也会添加锰、镁、铅和铋，切削性优秀、高强度、耐蚀性不强、杜拉铝总称、切削材、零件螺丝等结构材、飞机材、锻造用素材、汽机车油压零件、运动用品。如：合金，在熔练过程中要注意安全防护（会产生有害气体）。2014合金用天航空工业，强度高。2017合金比2014合金强度低一点，但比较容易加工。2014可热处理强化。缺点：晶间腐蚀倾向严重。应用范围：航空工业（2014合金），螺丝（2011合金）和使用温度较高的行业（2017合金）。3系代表合金3A21以锰为主要合金元素的铝合金。锰是该系合金中的主要组成元素，随着锰含量的增加，合金的强度也随之增加。当锰的含量在1.0%~1.6%范围内时，合金不但具有较高的强度，而且还有良好的塑形和工艺性能。如果继续提高锰的含量，合金强度具有增加，但是由于形成大量的脆性化合物MnAl6合金在变形时容易开裂。所以锰的含量一般低于1.6%。此外，铝中加锰还能改善合金的抗蚀性能。主要特征及应用范围：为AL-Mn系合金，是应用最广的一种防锈铝，这种合金的强度不高（稍高于工业纯铝），不能热处理强化，故采用冷加工方法来提高它的力学性能：在退火状态有很高的塑性，在半冷作硬化时塑性尚好，冷作硬化时塑性低，耐腐蚀好，焊接性良好，可切削性能不良。用途主要用于要求高的可塑性和良好的焊接性，在液体或气体介质中工作的低载荷零件，如油箱，汽油或润滑油导管，各种液体容器和其他用深拉制作的小负荷零件：线材用来做铆钉4系代表合金4A01以硅为主要合金元素的铝合金。Al-Si系合金随硅含量的增加一般具有良好的耐磨性和低的线膨胀系数。高温强度和工艺性能均较好，广泛用于航空、内燃机、汽车、电子等工业中，线材板材多用于焊接材料。在铸态下未经变质处理的共晶硅呈粗大的片状或粗针状。共晶和过共晶合金组织中的初晶硅呈粗大的多角块状或板条状，粗大的共晶硅和初晶硅很脆，这种脆性严重的割裂了基体，降低合金的强度和塑性。对可热处理的Al-Si合金可以进行固溶处里和时效，其力学性能大幅度提高。合金熔炼时的变质处理可以改善Al-Si合金组织，近共晶Al-Si合金目前在工业上主要采用钠、钠盐和锶进行变质处理。变质处理：变质处理就是向金属液体中加入一些细小的形核剂（又称为孕育剂或变质剂），使它在金属液中形成大量分散的人工制造的非自发晶核，从而获得细小的铸造晶粒，达到提高材料性能的目的。孕育处理：在凝固过程中，向液态金属中添加少量其它物质，促进形核、抑制生长，达到细化晶粒的目的。习惯上，向铸铁中加入添加剂称为孕育处理；向有色合金中加入添加剂则称变质处理。从本质上说，孕育处理主要影响形核和促进晶粒游离；而变质处理则是改变晶体的生长机理（抑制长大），从而影响晶体形貌。5系代表合金5A02以镁为主要合金元素的铝合金。Al-Mg系合金还加入少量的锰、钛等其他元素。随着镁含量的增加，合金的力学性能也相应提高。当镁含量超过5%时，抗应力腐蚀性能变坏；镁含量超过7%时，合金塑性降低，焊接性能变坏。主要特点为密度低，抗拉强度高，延伸率高，疲劳强度好，但不可做热处理强化。在相同面积下铝镁合金的重量低于其他系列。在常规工业中应用也较为广泛。在我国5000系列铝板属于较为成熟的铝板系列之一。6系代表合金6061：铜Cu0.15～0.4、锰Mn0.15、镁Mg0.8～1.2、锌Zn0.25铬Cr0.04～0.35、钛Ti0.15、硅Si0.4～0.8、铁Fe0.7。以镁、硅为主要合金元素，并以Mg2Si相为强化相的铝合金。6061的极限抗拉强度为124Mpa，受拉屈服强度55.2Mpa，弹性系数68.9Gpa，弯曲极限强度228Mpa。热处理1）快速退火：加热温度350～410℃;随材料有效厚度的不同，保温时间在30～120min之间;空气或水冷。2）高温退火：加热温度350～500℃;成品厚度≥6mm时，保温时间为10～30min、6mm时，热透为止;空气冷。3）低温退火：加热温度150～250℃;保温时间为2～3h;空气或水冷。镁铝6061是6系合金的主要合金，是经热处理预拉伸工艺的高品质铝合金产品；镁铝6061具有加工性能极佳、良好的抗腐蚀性、韧性高及加工后不变形、上色膜容易、氧化效果极佳等优良特点。主要用途:广泛应用于要求有一定强度和抗蚀性高的各种工业结构件，如制造卡车、塔式建筑、船舶、电车、铁道车辆。6061典型用途包括航天固定装置、电器固定装置、通讯领域，也广泛应用于自动化机械零件、精密加工、模具制造、电子及精密仪器、SMT、PC板焊锡载具等等。7系代表合金7075以锌为主要合金元素的铝合金。Al-Zn系合金是目前生产的室温强度最高的一类铝合金，它比2系高强铝合金有更高的强度，因此成为超高强铝合金。因其具有较高的比强度和硬度、较好的耐腐蚀性能和较高的韧性等优点，已成为最重要的结构材料之一。Zn、Mg是主要合金元素，其含量一般不大于7.5%。该系合金随着Zn、Mg含量的增加，其抗拉强度和热处理效果一般是随之而增加。合金的应力腐蚀倾向与Zn、Mg总和有关。7系合金也属于航空系列，是铝镁锌铜合金，是可热处理合金，属于超硬铝合金，有良好的耐磨性。也有良好的焊接性，但耐腐蚀性较差。