铝和铝合金知识大全.docx
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铝和铝合金知识大全
1,国外压铸铝合金的成分及特征:
JIS
ALCOA
主要化学成分
规格
规格
Si(硅)
Cu(铜)
Mg(镁)
Zn(锌)
Mn(锰)
Fe(铁)
Ti(钛)
Ni(镍)
Sn(锡)
Al(铝)
ADC1
A13
11/13
0.6↓
0.3↓
0.5↓
0.3↓
1.3↓
--
0.5↓
0.1↓
余量
ADC3
A360
9/10
0.6↓
0.4/0.6
0.5↓
0.3↓
1.3↓
--
0.5↓
0.1↓
余量
ADC4
360
9/10
0.6↓
0.4/0.6
0.5↓
0.3↓
2.0↓
0.5↓
0.1↓
余量
ADC5
218
0.3↓
0.2↓
4/11
0.1↓
0.3↓
1.8↓
--
0.5↓
0.1↓
余量
ADC6
214
1.0↓
0.12↓
2.5/4
0.4↓
0.4/0.5
0.8↓
--
0.1↓
0.1↓
余量
ADC7
43
4.5/9.5
0.6↓
0.3↓
0.5↓
0.3↓
1.3↓
--
0.5↓
0.1↓
余量
ADC8
85
4.5/7.5
2.0-4.5
0.3↓
1.0↓
0.3↓
1.3↓
0.5↓
0.3↓
余量
ADC9
85
4.5/7.5
2.0-4.0
0.3↓
1.0↓
0.5↓
2.0↓
0.5↓
0.3↓
余量
ADC10
A380
7.5/9.5
2/43/4
0.3↓
1.0↓3.0↓
0.5↓
1.3↓
--
0.5↓
0.3↓
余量
ADC12
384
10.5/12
1.5/3.5
0.3↓
1.0↓
0.5↓
1.3↓
--
0.5↓
0.3↓
余量
Al-Si
母合金
20.1
0.04
0.03↓
0.04↓
0.03↓
0.3↓
5↓
余量
380
7.5/9.5
3/4
0.3↓
3.0↓
0.5↓
1.3↓
--
0.5↓
0.3↓
余量
铝合金机械属性
合金代号
合金状态
机械性能
抗拉强度
伸长率
ADC1
压铸热处理
296
2.5
ADC3
压铸热处理
317
5.0
ADC4
压铸热处理
324
3.0
ADC5
压铸热处理
310
8.0
ADC6
压铸热处理
--
--
ADC7
压铸热处理
--
--
ADC8
压铸热处理
--
--
ADC9
压铸热处理
--
--
ADC10
压铸热处理
330
3.0
ADC12
压铸热处理
325
1.0
AC1A
铸态
157
5
AC2A
铸态
177
2
AC3B
铸态
157
1
AC3A
铸态
177
5
AC4A
铸态
177
3
AC4B
铸态
177
--
AC4C
铸态
157
3
AC4D
铸态
--
--
AC5A
铸态
216
--
AC7A
铸态
216
12
AC7B
铸态
--
--
AC8A
铸态
177
--
AC8B
铸态
177
--
AC8C
铸态
177
1.2铝合金:
Hk9U&j$
1a8$f5
1.2.1比重:
铝合金用于压铸工业的主要原因是——轻。
oCuV9dA.
;{Jb6'K1h
比重:
纯铝2.71g/cm3;压铸铝合金2.6-2.71g/cm3;加工铝2.7-2.89g/cm3;_Ex|f5+
)5GQJiY
1.2.2熔点:
纯铝熔点660.2℃;合金铝熔解范围520-600℃;压铸温度范围670-710℃。
C:
o`fQ\
0Cq!
\nzz
1.2.3铝合金优点:
JJ-i_5\q
"@)lH
1.2.3.1铸件表面平滑。
mPG7Zy$z
wv^b_DR
1.2.3.2抗腐蚀性好。
OoM_q/oI
RJPc
n)@l
1.2.3.3常温下,性能稳定。
VDa|U9N
[#Fg\2bq_y
1.2.3.4加工性能好。
4+Ti7p06&\
=G>.-Qfs
1.2.3.5导热、导电性能好。
5~[N/Gl
!
0Nf9
1.3铝合金的分类:
50,Y
+V1}@6k:
1.3.1纯铝:
铝的含量在99%以上,主要用于电缆、导电元件及化学工业PwxIz
LU(%
K{9
1.3.2铝合金:
>2Ca5C
SB1[jcJ
铝合金通常分为加工铝合金和铸造铝合金。
9`INC~h
G*@@K
1.3.2.1加工铝合金:
加工铝合金通常有:
防腐铝(LF)、锻铝(LD)、硬铝(LP)、超硬铝(LC)、特殊铝(LT)等。
"uhV|Lk*7
>fbor'|
1.3.2.2加工铝合金成分:
~v\hIm3=m
kXEtuO5FUM
目前厂内常用的加工铝合金有如下两种(属锻铝LD):
h"8QeX:
((
KplM['uF
铜&N9IcNP
镁Oj-r;Tt_G}
itHM7d
Mu{=6)SBjf
硅"8?
TSm8
铁,m:
6qdN
锌qS|AdkNL
铬]\`w1'*
钛*k4+ioFnKE
铝Pfk{=y
6061d"B5==0I
0.15∽04+xq= 0.8∽1.28lpzSJP4k ≤0.152$3kKY6$e 0.40∽0.8pKnIQa[c 0.7[*tU}9 ≤0.25= 0.04∽0.05T*8_FR< 0.157Y)s#FJ 其余-h=c=P 6063ea>[BB3# ≤0.10|fx#KNPf] 0.45∽0.91ZKz3)K ≤0.10%6"o8 0.20∽0.6jzT;,4poy 0.35,b.kw}k ≤0.10p? _'|#tz ≤0.10Ja^7$WY 0.12O\3r%=TF 其余\YjB+[. 1.3.2.3铸造铝合金: U.d'a~pH aB/{%%o 铸造铝合金的种类很多,分别适用于不同的铸造方法: 如翻砂铸造、金属型铸造、压力铸造、壳芯铸造等。 常见的铸造合金见附表I及IIz *pDXcURw 1.4铝合金的可压铸性: A/ox#(! v Q>cL? ie 用于压铸的铝合金较多,每种铝合金的压铸性能不同,合理的压铸铝合金应具有以下条件: m$jn5: -='8_B/75 1.4.1熔点低: 减少与模具之温度差。 &': UlzG : V u7,o 1.4.2流动性好: 提高压铸时之充填能力。 g~bf! Pu/-Qpqh 1.4.3热膨胀系数小: 减少收缩。 +? 4*,8Tmmz jQH5$ 1.4.4高温脆性要低: 避免高温破裂。 9RCB$Ka6X M]%! n3Fb 1.4.5和模具之亲合力要低: 避免粘模,铁含量不可太高。 Ivd[U`=Q 7(nz 1.4.6熔液氧化性小: 熔液若是容易氧化的话,将减低流动性。 N9>'/jgZX |}]JWsuB 1.4.7铸造应力小: 避免产生变形,影响强度。 4N%2w(,+8 %~8](]p 1.5压铸铝合金中元素的作用: cx1WGbZ +QCU]Fozk 1.5.1硅(Si): cfy/*| J_[e9 主要改善压铸铝合金的流动性,在共晶点(12.5%)时,铝合金的流运性最好。 铝合金中硅的含量高则流动性能好,但最高为12.5%,同时硅的含量高则缩水小,但硅的含量越高则铝合金越脆,切削更难。 r-\T}e2Gz 4E>/*F! 加工铝合金韧性好、易加工、易氧化而压铸铝合金加工性能差、不易氧化的主要原因是硅的作用。 k1LtqV =J[[>H' 1.5.2铜(Cu): v[3hnLN% 2*7s9g 主要用于增强铝合金的机械强度及抗腐蚀性。 铝合金中铜的增加会降低压铸性能,但对坩锅腐蚀性会降低。 2'UFHiK f)s_e 1.5.3镁(Mg): =ZJ xA8 )zc8bS 主要用于增加抗拉强度、硬度、耐腐蚀性,可提高阳极氧化皮膜性能,但镁的增加会增大热裂性及降低压铸性能。 OShmrz28 Mbi+Vv- 1.5.4铁(Fe): x8rFMR#S= ~C*6V{Tj 铁最主要的作用是减少粘模,为了易于出模,合金中最好含有0.8-1.0%的铁。 但铁的含量过高会产生硬质点,导致加工时刀具的磨损及崩刀。 CO)b'V, ! )*T 1.6常用压铸铝合金性能及用途: <~8f0+" 4.kkxQR7r 常用和正在开发的压铸铝合金的性能及用途如下: S? zj&XY3 n,'AFb4AF )mZy>45xF>wrr[5#/&k{ IIEU{},}z 特性"_}D{ws1 t`3T_tY 合金/9#jv]C: oRF"[G8BV 压铸性Yx/~8K_%M? 特 性D[y|y3F 耐热裂性tzN;;h4C 气密性? m^7O_1 充填能力\kO_"{7n 不粘模性KO"iauW 耐蚀性5! %/j,? 机械加工性#nhAW 研磨性U#4W"1~iX 电镀性FX3[U+ 阳极处理外观GTvb^+6 化学氧化膜强度R[t[M}q 高温强度Q+dI,5YF AlSi12FeLlqhZetS ADC1&x#5-O' DK1)9< 1jL$X3QS: 1]CYe=m1<2Q 1*<1m2t>. 1NKws;/u 2O(! 'V~3 4VALYA=w/ 5dXhV]xK 3Kt(p | 5-}s? ! Pg> 3j#,O,\ 3E _P]f% LM24=j- ADC10&oBJY'1 A380@Hzsud 2PNq#o%q 2Tn|reXc0e 24dO>L" 1O3Uu{'=0 4"3K0wR5 3: ? &u,8 3WJ%b9{< 1 3T@L^RaPX 4~=71){4A 3WuQdz&s> x@/! H LM2^t|%! rG 4: K9FqU y==x ADC12Ay{ 4R 383(LnKaf8 10s(G*D2%6 2ETm fy}V8 1OH&&d=~ 2w|NLK 3ZM\Z2L]n 2f-_~rQ 3Ug/b;(dJ' 1: X+7}! Wlo 3'v? Z~"w= 4*M09Y'5] 2m$"B=b2 384T$! .: v 2ca5Ir 2~~z}yCl 1eX>x+]l6 2("? V| 54;=+qb 3WTbq)D(&[_ 322$M6Qof]n 2fgdqp8~ 4/6QwV-> 53RJsH: u8 27Ji|x{`` LM9t>Lq"]1 ADC3bf@H(gCW= A360K,j'! VQA4g 1*! NxtB! LC 25v5)vv.kd 3? &Ug"$v 2FJQ=611@ 2#;D@`.#\ 3R`KlG/Tk 3X~gU$ 2ZSvU1T8 3k: [T#/; 356o(gCj? y 1WeZ? L|&%w0 表中: 1-最好,5-最差9CG&MvFc 1HYK&', 2, 国内外铝合金材料牌号对照表 ZH2 国别标准规范合金牌号SiCuMgFeAl 中国GB/T15115-94YL1127.5-9.53.0-4.0<0.30<1.2余量 YL1139.6-12.01.5-3.5<0.30<1.2 日本JISH5302-82ADC107.5-9.52.0-4.0<0.30<1.3 ADC129.6-12.01.5-3.5<0.30<1.3 美国ASTMB85-823807.5-9.53.0-4.0<0.10<1.3 3839.5-11.52.0-3.0<0.10<1.3 俄罗斯TOCT2685-82AJl64.5-6.02.0-3.0<0.10<1.5 德国DIN1725AlSi8Cu37.5-9.52.0-3.5<0.30<1.3 3, 铝基本知识介绍HIUP=/x 中国铝型材专家网 发布日期: 2008-08-19 RU~Pa+H 1、自然属性)LNKJe+ 铝是一种轻金属,其化合物在自然界中分布极广,地壳中铝的含量约为8%(重量),仅次于氧和硅,具第三位。 在金属品种中,仅次于钢铁,为第二大类金属。 铝具有特殊的化学、物理特性,是当今最常用的工业金属之一,不仅重量轻,质地坚,而且具有良好的延展性、导电性、导热性、耐热性和耐核辐射性,是国民经济发展的重要基础原材料。 B`w8d[cL7 铝的比重2.7,密度约为一般金属的1/3。 而常用铝导线的导电度约为铜的61%,导热度为银的一半。 虽然纯铝极软且富延展性,但仍可靠冷加工及做成合金来使它硬化。 铝土矿是铝的重要来源,制造一镑氧化铝约需要两磅铝土矿,而制造一磅金属铝也需要两磅氧化铝。 \mZB*k)+ 2、铝的品种分类JE# H&] 根据铝锭的主成份含量可以分成三类: 高级纯铝(铝的含量99.93%-99.999%)、工业高纯铝(铝的含量99.85%-99.90%)、工业纯铝(铝的含量98.0%-99.7%)。 ~+,ZD)AKi4 3、铝的质量标准 铝锭质量必须符合国标GB/1196-1993标准。 其中,AL99.80和AL99.70的铝含量规定不得小于99.80和99.70。 按国家标准(GB/T1196-93)应叫“重熔用铝锭”,不过大家叫惯了“铝锭”。 它是用氧化铝-冰晶石通过电解法生产出来的。 铝锭进入工业应用之后有两大类: 铸造铝合金和变形铝合金。 铸造铝及铝合金是以铸造方法生产铝的铸件;变形铝及铝合金是以压力加工方法生产铝的加工产品: 板、带、箔、管、棒、型、线和锻件。 按照重熔用铝锭国家标准,“重熔用铝锭按化学成分分为6个牌号,分别是Al99.85、Al99.80、Al99.70、Al99.60、Al99.50、Al99.00”(注: Al之后的数字是铝含量)。 目前,有人叫的“A00”铝,实际上是含铝为99.7%纯度的铝,在伦敦市场上叫“标准铝”。 大家都知道,我国在五十年代技术标准都来自前苏联,“A00”是苏联国家标准中的俄文牌号,“A”是俄文字母,而不是英文“A”字,也不是汉语拼音字母的“A”。 和国际接轨的话,称“标准铝”更为确切。 标准铝就是含99.7%铝的铝锭,在伦敦市场上注册的就是它。 a/3yn9`sQ 4、铝的主要用途*^XM f 近五十年来,铝已成为世界上最为广泛应用的金属之一。 在建筑业上,由于铝在空气中的稳定性和阳极处理后的极佳外观而受到很大应用;在航空及国防军工部门也大量使用铝合金材料;在电力输送上则常用高强度钢线补强的铝缆;此外,汽车制造、集装箱运输、日常用品、家用电器、机械设备等都需要大量的铝。 7\X_%SM% 随着国民经济快速发展,我国已逐渐成为“全球加工基地”,钢铁、有色等基础工业蓬勃发展,近几年来,电解铝产量猛增,使中国成为全球最大的铝生产国。 n]nJ$u1u 同时,我国在全球铝市中也正发挥着重大的作用,由于近年来我国的需求增长势头强劲,所以中国供需基本面的变化,通过国际贸易直接影响世界的铝市平衡状况。 /XNC^! z6Js 但我国的原铝供应却存在较多不确定因素,这一不确定性来自氧化铝供应的持续吃紧、部分原因是中国体制弊端而引发的电力短缺。 由于受自身资源的限制,以及采矿、初级矿产品开发等领域一段时期内投资不足的影响,使得我国这几年相继出现严重的原材料短缺,每年需要从国外购买大量的氧化铝,2004年进口587万吨氧化铝。 fhha-J 除了原料氧化铝和电能问题外,政府对于高于国内消费增长部分的原铝供应,已开始施行限制政策,目的是控制目前有些过热的电解铝行业。 但无论是电力短缺还是氧化铝供应问题,对中国铝生产的整体影响是有限的。 Hn/V*RzQ `uqe[u;`6 铝合金简介 |oQhtk8. 铝合金是纯铝加入一些合金元素制成的,可获得良好铸造性能的铸造铝合金或加工塑性好的变形铝合金。 hpq\ 如铝—锰合金、铝—铜合金、铝—铜—镁系硬铝合金、铝—锌—镁—铜系超硬铝合金。 铝合金比纯铝具有更好的物理力学性能: 易加工、耐久性高、适用范围广、装饰效果好、花色丰富。 UMMGT6s,E8 twt's,dO 铝合金仍然保持了质轻的特点,但机械性能明显提高。 铝合金材料的应用有以下三个方面: 一是作为受力构件;二是作为门、窗、管、盖、壳等材料;三是作为装饰和绝热材料。 利用铝合金阳极氧化处理后可以进行着色的特点,制成各种装饰品。 铝合金板材、型材表面可以进行防腐、轧花、涂装、印刷等二次加工,制成各种装饰板材、型材,作为装饰材料。 6KE64: \; cV7a,* 变形铝合金 U.=TjCW 按性能和用途不同,可分为: 工业纯铝(L)、防锈铝(LF)、硬铝(LY)、超硬铝(LC)、锻铝(LD)、和特殊铝(LT)。 4tvZJShV ①工业纯铝 kt 7Emb} 其加工性能好,导电性好,主要用于制作导电母线电线及热交换器。 ? 5EMDawt ②防锈铝 H2+V1J= 防锈铝是热处理不可强化合金,只能通过冷加工来强化。 常用的有LF2(5052)、LF4(5083)和LF21(3003),具有中等强度良好的塑性和抗蚀性。 qAsTiT6r ③锻铝 *8/cd0 典型牌号有LD2-2(6070)、LD10(2014)、LD30(6061)、LD31(6063)。 XAB/S8e LD2-2具有良好的塑性,冷、热态都易成形。 广泛用于制造中等强度常温下工作的锻件、挤压型材和管材。 +JB*1dz>8 LD10又称高强度硬铝,与LY12合金的强度相当,锻造性能较LY12好,有良好的塑性,有较好的耐热性和可焊性,但材料的纵向和横向性能差距较大。 可加工成管、棒、型、线及锻件,主要用作高负荷的结构件。 ++! 0r['+> LD30和LD31具有中等强度,有良好的塑性和优良的可焊性、抗蚀性,无应力腐蚀裂倾向,可阳极氧化。 适合作建筑装饰型材及各种需要良好耐蚀性要求的结构件、工业材。 VK|$SY( ④硬铝 >QBDxm 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。 H.O&seY ⑤超硬铝 jzI,B 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。 4,变形铝合金(加工材)方面: X]9<1[f (中国铝型材专家网)CB-;Jqb F,)+9/S& 铝合金分为: 1系—9系。 (外国牌号)b3_P? ? yp 1系: q2F`q.j 特点: 含铝99.00%以上,导电性有好,耐腐蚀性能好,焊接性能好,强度低,不可热处理强化。 >Vx_Xv`Jwb 应用范围: 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。 R}w}G6"\ 2系: CG@Fn\J 特点: 以铜为主要合元素的含铝合金.也会添加锰、镁、铅和铋为了切削性。 C7R3W, 如: 2011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。 lijTL-3 缺点: 晶间腐蚀倾向严重。 $ Bncdf 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)。 l="X|t 3系: )M"NMUuU" 特点: 以锰为主要合金元素的铝合金,不可热处理强化,耐腐蚀性能好,焊接性能好。 塑性好。 (接近超铝合金)。 (y? F8]TfM 缺点: 强度低,但可以通过冷加工硬化来加强强度。 退火时容易产生粗大晶粒。 V;RgO} 应用范围: 飞机上使用的导油无缝管(3003合金),易拉罐(3004合金)。 h#}w18l 4系: |uz<) 以硅为主,不常用。 部分4系可热处理强化,但也有部分4系合金不可热处理化。 \kUQe-: he 5系: f4AN"rW 特点: 以镁为主。 耐耐性能好,焊接性能好,疲劳强度好,不可热处理强化,只能冷加工提高强度。 1k: yU( 应用范围: 割草机的手柄、飞机油箱导管、防弹衣。 s&o9LdL 6系: Va.TUz4 特点: 以镁和硅为主。 Mg2Si为主要强化相,目前应用最广泛的合金。 i"u|119 6063、6061用的最多、其它6082、6160、6125、6262、6060、6005、6463。 0AS&xs$ 6063、6060、6463在6系中强度比较低。 D9P,[: " 6262、6005、6082、6061在6系中强度比较高。 ): tvV 特性: 中等强度,耐腐蚀性能好,焊接性能好,工艺性能好(易挤压出成形)氧化着色
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