铝材基本特性.docx

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铝材基本特性

铝与铝合金的基本特性

铝合金在现代工业上应用甚为广泛，其主要原因为其具有以下特性:

▲轻量性

▲耐蚀性

▲成形性

▲强度性

▲切削性

▲表面处理性

▲导电性

▲易加工性

▲无毒性

▲无磁性

▲熔接性

▲导热性

▲无低温脆性

▲再生性

▲反射性

铝之价格虽较一般碳钢高，但易于回收重熔使用，为地球上可充分且有效利用之资源。

轻量性

LightWeight

铝之比重仅为钢铁之三分之一。

耐蚀性

HighCorrosionResistance

铝在自然环境中表面形成薄层之氧化膜可阻绝空气中之氧气，避免进一步氧化，具有优良之耐蚀性，铝表面如再经各种不同之表面处理，其耐蚀性更佳，可适合室外与较恶劣之环境中使用。

成形性

Workability、ExcellentFormability

利用完成退火（或部份退火）可产生质软之铝合金，适用于各种成形加工要求，此方面之典型应用如铝轮圈、天花板嵌灯灯罩、电容器外壳、铝锅等。

强度

GoodStrength

利用合金之添加与轧延、热处理制程可生产强度2㎏/mm2~60kg/㎜2不同强度等级之产品，以适用于各种不同强度要求之产品上。

表面处理性

VarietyofAttractiveAppearance

铝具有优良之表面处理性包括阳极处理、表面化成丰理、涂覆与电镀等，尤其阳极处理可产生各种不同色泽、硬度之皮膜，以适就各种用途。

导电性

GoodElectricalConductivity

铝之导电度为铜之60%，但重量亦仅铜之三分之一，相同重量之铝，其导电度为铜之两倍，故若以相同之导电度衡量，铝之成本远较铜便宜，此方面之应用以电导线最多。

导热性

ExcellentThermalConductivity

铝之导热性极佳，故在家庭五金、冷气机散热片、热交换器之应用方面极为广泛。

易加工性

Variety ofForms

铝之加工性特佳，可加工成棒、线、挤型材，挤型材在铝之用量占有极大比例。

切削性

Machinability

与钢铁比较可节省高达70%，通常强度较高之铝合金之切削性較佳。

熔接性

Weldability

纯铝与铝合金之熔接性佳，在结构体与船舶之应用方面占有重要之地位。

无低温脆性

LowTemperatureProperties

铝在超低温之状态下，无一般碳钢之低温脆性问题，可适用于低温设备、船舶等。

无毒性

Non-toxic

铝不具毒性，在食品用途方面极为广泛，如食品包装袋、速食容器与家庭五金上之应用极多，尤其铝铂最主要之用途即为食品包装。

再生性

Salvage

铝之价格虽较一般碳钢高，但易于回收重熔使用，为地球上可充分且有效利用之资源。

无磁性

Non-Magnetic

沒有磁性反应之金属。

几乎不受电磁气之磁场影响，金属本身不帶磁气。

适用于必須非磁性之各种电器机械。

反射性

Reflectivity

铝表面之亮度能有效反射热、电波，因此被使用于暖房器之反射板、照明器具、平行天线等。

纯度愈高反射性愈佳。

铝制品之分类：

轧延材、铸造材

轧延材

非热处理型合金

纯铝合金（1000系列）

铝锰合金（3000系列）

铝矽合金（4000系列）

铝镁合金（5000系列）

热处理型合金

铝铜镁合金（2000系列）

铝镁矽合金（6000系列）

铝锌镁合金（7000系列）

铸造材

非热处理型合金

纯铝合金

铝矽合金（ADC1）

铝镁合金（ADC5,ADC6）

热处理型合金

铝铜矽合金（ADC10,ADC12）

铝铜镁矽合金（ADC14）

铝镁矽合金（ADC3）

铝加工品分类：

轧延制品：

片材（Sheet）、板材（Plate）、捲片材（Coil）、带材（strip）

挤型制品：

管材、实心棒材、型材（Profiles）。

铸造制品：

铸件。

铝合金之选用原則:

铝合金的种类极多，一项产品若要充分利用铝合金之特性，必須考虑该产品之加工过程与使用上之要求，所利用的特性可能不止一种，而这些特性某些亦可能互相冲突，则更需审慎选料，以达适材适用。

▲耐蚀性．▲强度．▲成型性．▲切削性．▲熔接性。

铝合金之优劣判断原則：

化学成份、机械性能、应用评价、物理特性、工业技术特性、生产厂商之信誉。

●

化学成份：

系指铝合金+正确的母合金比率（矽Si、铁Fe、镁Mg、锰Mn、铜Cu等）

铝材一般用途

合金系统

合金称呼

材料特性之概要

用途例

JIS

A.A

1000

系列

纯

铝

系

1060

作为导电材料IACS保证61%，需要强度时使用6061

电线

1085

1080

1070

1050

1N30

1085

1080

1070

1050

─

成形性、表面处理性良好，在铝合金中其耐蚀性最佳。

因为是纯铝、其强度较低，纯正度愈高其强度愈低。

日用品、铝板、照明器具、反射板、装饰品、化学工业容器、散热片、溶接、导电材

1100

1200

1100

1200

AL纯度99.0%以上之一般用途铝材，阳极氧化处理后之外观略呈白色外与上记相同。

一般器物、散热片、瓶盖、印刷板、建材、热交换器组件

1N00

－

强度比1100略高，成形性良好，其化特性与1100相同。

日用品

2000

系列

系

2011

快削合金，切削性好强度也高。

但耐蚀性不佳。

要求耐蚀性时，使用6062系合金

音量轴、光学组件、螺丝头

2014

2017

2024

2014

2017

2024

含有多量的Cu，耐蚀性不佳，但强度高，可作为构造用材使用。

锻造品亦可适用。

航空器、齿轮、油;压组件、轮轴

2117

固溶化热处理后，作为铰钉用材，为延迟常温时效速度之合金。

铰钉

2018

2218

2018

2218

锻造用合金。

锻造性良好且高温强度较高，因此使用于需要耐热性之锻造品。

耐蚀性不佳。

汽缸头、活塞、

VTR汽缸

2618

锻造用合金。

高温强度优越但耐蚀性不佳。

活塞、橡胶成形用模具、一般耐热用途组件

2219

强度高，低温与高温特性良好，溶接性也优越，但耐蚀性不佳。

低温用容器、航天机器

2025

锻造用合金。

锻造性良好且强度高，但耐蚀性不佳。

螺旋桨、磁气桶

2N01

－

锻造用合金。

具耐热性，强度也高，但耐蚀性不佳。

航空器引擎、油压组件

3000

系列

系

3003

3203

3003

3203

强度比1100约高10%，成形性、溶接性、耐蚀性均良好。

一般器物、散热片、化妆板、复印机滚筒、船舶用材

3004

3104

3004

3104

强度比3003高，成形性优越，耐蚀性也良好。

铝罐、灯炮盖头、屋顶板、彩色铝板

3005

强度比3003高约20%，耐蚀也比较好。

建材、彩色铝板

3105

强度比3003略高，其它之特性与3003类似。

建材、彩色铝板、瓶盖

4000

系列

系

4032

耐热性、耐摩秏性良好，热膨胀系数小。

活塞、汽缸头

4043

汤流良好，凝固收缩少，用硫酸阳极氧化处理呈灰色之自然发色。

溶接线、建筑嵌板

5000

系列

系

5005

－

5005

5050

强度与3003相同，加工性、溶接性、耐蚀性良好，阳极氧化后之修饰加工良好，与6063形材颜色相称。

建筑用内外装、车辆之内装、船舶之内装

5052

为中程度强度之最具代表性合金，耐蚀性、溶接性与成形性良好，特别是疲劳强度高，耐海水性佳。

一般钣金、船舶、车辆、建筑、瓶盖、蜂巢板

5652

限制5052之不纯物元素，并抑制过氧化氢分离之合金，其它特性与5052同

过氧化氢容器

5154

强度比5052约高20%，其它特性与5052相同

与5052同样、压力容器

5254

限制5154之不纯物元素，并抑制过氧化氢分解之合金，其它特性与5154相同。

过氧化氢容器

5454

强度比5052约高20%，其特性与5154大致相同，但在恶烈环境下之耐蚀性比5154良好。

汽车用车轮

5056

耐蚀性优越以切削加工作表面修饰，阳极氧化处理性与其染色性良好。

相机本体、通信机器组件、拉炼

5082

强度与5083相近，成形性、耐蚀性良好。

罐盖

5182

强度比5082约高5%，其它之特性与5082相同。

罐盖

5083

溶接构造用合金。

在实用非热处理合金中是最高强度之耐蚀合金，适用于溶接构造。

耐海水性、低温特性良好

船舶、车辆、低温用容器、压力容器

5086

强度比5154高，为耐海水性良好的非热处理系溶接构造用合金。

船舶、压力容器、磁气圆盘

5N01

－

强度与3003相同，光辉处理后之阳极氧化处理可有很高的光辉性。

成形性、耐蚀性良好。

厨房用品、相机、装饰品、铝板

5N02

铰钉用合金，耐海水性良好

铰钉

6000

系列

系

6061

热处理型之耐蚀性合金。

用T6处理能有非常高的耐力值，但溶接接口之强度低，因此使用于螺钉、铰钉

船舶、车辆、陆上构造物

6N01

中强度之挤型用合金，有6061与6063之中间的强度，挤出性冲压淬火性均良好，可作复杂形状之大型薄肉形材，耐蚀性、溶接性均佳。

车辆、陆上构造物、船舶

6063

代表性的挤出用合金，强度比6061低，挤出性良好，可作复杂的断面形状之形材，耐蚀性与表面处理性均佳

建筑、公路护栏、高栏、车辆、家具、家电制品、装饰品

6101

高强度导电用材。

55%IACS保证

电线、

6151

锻造加工性特别好，耐蚀性与表面处理性亦佳，适用于复杂的锻造品。

机械、汽车组件

6262

耐蚀性快削合金，耐蚀性与表面处理性比2011更佳，其强度与6061相同。

相机本体、氧化器组件、制动器组件、瓦斯器具组件

7000

系列

系

7072

电极电位低，主要用于防蚀性覆盖皮材，亦适用于热交换器之散热片。

铝合金合板材之皮材，散热片

7075

铝合金中具有最高强度的合金之一，但耐蚀性不佳，与7072之覆盖皮材可改善其耐蚀性，但成本提高。

航空器、滑雪杖

7050

改善7075淬火性之合金，耐应力腐蚀裂痕性良好，适用于厚板、锻造品

航空器、高速回转体

7N01

溶接构造用合金，强度高而且溶接部之强度于常温放置，可回后到接近母材的强度。

耐蚀性也非常良好。

车辆、其它陆上构造物、航空器

7003

溶接构造用挤出合金，强度比7N01略低，但挤出性良好，可作薄肉之大型形材，其它之特性大致与7N01相同。

车辆、机车车轮外圈

铝材专业用途

建筑用铝合金

使用处所

适用材料

合金

形态

屋顶

1050、1100、3105、5052

板

住宅、仓库、工厂、办公室、商店

1050、1100、3003、5005、5052、6063

板、形材

天花板、内壁、隔间

1100、5005、6063

板、形材

换气孔、扶手、照明器

1080、5052、5N01、6063

形材、板

门

1050、1100、5005、5052、6063

板、形材

百叶窗

5052、5182

板

窗帘窗轨

5052、6063

形板、板

格子门、门扉

5052、6063

板、形材、管

滑窗

1100、5052、6063

形材、板

窗框

6063

形材

围墙

5052、6061、6N01、6063、5056

板、形材、线

阳台、balcony

5052、6063、6N01

形材

土木用铝合金

使用处所

适用材料

合金

形态

道路标识

5052、6061、6063

板、形材

公路护栏高栏

6061、6N01、6063、5083

形材、板、管

照明柱

5052、5083、6063

管

桥梁、步道桥

5083、6061、6N01、7003、7N01

形材、板、管

板、形材

隔音墙

1100、5052、6063

形材、板、管

一般大型构造物

2014、5052、5083、6061

6N01、6063、7003、7N01

形材、板、管

触轮〔trolley〕

5083、6101、6063、7003

形材

有关线路上部构造

5052、5083、6061、6N01、7003、7N01

形材、板、管

工程用垫板

7N01、7003

形材

鹰架〔造船、建筑用〕

5052、6N01、6063

板、形材

闸门

5052、5083

板、形材

覆盖

6063

形材

电气机器组件用

使用处所

适用材料

合金

形态

一般装饰用途

1080、1070、1050、6063

板、形材

弱电底座、保护板

1100、5052、5082

板

保护箱、电容器箱

1100、1050

板

电解电容器

1085、1070、1050

箔

可变蓄电池

1100、1050、1070、5052

板、箔

Volumeshaft、轴承

2011、2017

棒、管

扩音器框架

1100、5052

板

转钮

2011、5052、5056、6063、6262

棒、板

开关面板Switchplate

1100、5052

板

白热灯炮金属口

3004

板

日光灯金属口

1100

板

Sheathheater

1100、3003、6063

管

导电管

1050、3003、6063

形材、管

半导体散热器

1050、6063

板、形材

TV天线

1100、3003、6063

管

TV橱柜

5052

板

VTRcylinder

2018、2618

棒

VTR导带器

5052、5056、6063、7003

形材、管

磁气圆盘

5086

板

磁气drum

2025、2218、4032

锻造品

雷达天线、碟式天线

6061、6N01、6063

形材

马达框架

1050、6063

板、形材

回转机Coil

1060、6101

形材

2024、7N01

形材

1060、6101、6061、6063

形材、板、管

电缆被覆

1050

管、板

换气扇叶片

1100、3003、5052

板

电饭锅

1100、3003、3004、5N01

板

散热片

1100、1200、1050、3003、7072

板

复印机滚筒

1050、3003、6063

管

一般机器用、包装容器用铝合金

使用处所

适用材料

合金

形态

光学精密机器关系

Camera照相机体

5052、5056、6262

管、棒

Camera照相机零件

1100、5N01

板

组件类

2011、5056、6262

棒

键盘

1050、1100

板

齿轮、地板

2014、2017、5083

板

纤维关系

Beltframe

6063、7003

形材

纺织机构造

2014、7075、7N01、7003

形材、棒

纺缍

2017、2024、7075

棒

线轴

6061、6N01、6063、7N01

管

Screen、印染框

6063

形材

飞轮（Flyer）

7003

管

纺纱Pot

2017、7N01

板、锻

农林、水产、

包装、容器关系

插秧机、苗箱

5052

板

割草机把手

5056、6063、6N01、7003

管

储藏库

5052、5083

板

送水管

5052、6063

管

集乳罐

1050、1100、3003、5052

板

瓶盖

1200、1100、3003、3105、5052

板

铝罐

3004、5052、5082、5182

板

啤酒桶

1050

板

鱼仓

5052、5083

板

水中呼吸用高压筒

2017、5056

锻造品

液化瓦斯筒

5052、5083

板

包装容器

1N30、8021、8079

箔

球棒

6061、6N01、6063、7001、7178

管

弓箭

2024、7075、7078

管

球拍类

6061、6N01、6063、7N01、7003

形材

铭板

1050、1070、1080

板

印刷板

1050、1100、3003

板

游泳池

5052、5083、6063

板、形材

化学装置用铝合金

使用处所

适用材料

合金

形态

LNG瓦斯桶类配管发装置

3003、5052、5083、6063

板、管、形材

空气瓦斯

分离装置

1050、1100、3003、4043、5052、5083、5154、6063、6151、6951

管、形材、板

化学容器配管

1050、1070、3003、5052、5083

板、管、clad材

过氧化氢装置

1070、1080、5652、5254

管、板、棒

6061T651合金特性

在退火或融体化处理状态，可作严苛之成形加工，由热处理可发挥完全的性能，耐蚀性好，强度为中等度，熔接也可充分。

用途

构造工作物，道路与铁路输出送关系机材。

化学成分（%）

其它元素

各計

0.7

0.15

0.25

0.15

0.05

0.15

物理特性

比重

2.71g/cm³

弹性率

7.0kg/mm²x10³

刚性率

2.7kg/mm²x10³

溶融温度X围

580-650°C

比热（0-100°C）

0.22cal/g°C

线膨胀率（20-100°C）

0.0000236

热传导率（25°C）

0.37cal/am.s.°C

比电气阻（20°C）

0.043mm²/m

等容量导电率（20°C）

40%LACS

机械性质

材质

0.2%降伏强度

最高引长强度

伸長率50%

勃氏硬度

最高剪断强度

疲劳强度

kg/mm²

t1.6mm

d12.7mm

kg/mm²

5.5

12.5

8.5

6.5

T6,T651

28.0

31.5

21.0

10.0

2024T351合金特性

高强力合金。

溶体化热处理后，在常温自然进效。

即所谓之超杜拉铝。

用途

航空机与其他构造物之应用力材

化学成分（%）

其它元素

各計

0.04

0.5

0.1

0.25

0.05

0.15

物理特性

比重

2.77g/cm³

弹性率

7.5kg/mm²x10³

刚性率

2.9kg/mm²x10³

溶融温度X围

500-640°C

比热（0-100°C）

0.22cal/g°C

线膨胀率（20-100°C）

0.0000232

热传导率（25°C）

0.29cal/am.s.°C

比电气阻（20°C）

0.057mm²/m

等容量导电率（20°C）

30%LACS

机械性质

材质

0.2%降伏强度

最高引X强度

伸长率50%

勃氏硬度

最高剪断剪度

疲劳强度

kg/mm²

t1.6mm

d12.7mm

kg/mm²

8.0

19.0

12.5

9.0

T351,T4

33.0*

48.0

120

29.0

14.0

*材厚19.05mm以上之制材之强度比这数值大15-25%

7075T651合金特性

有非常高之强度，可作耐蚀合金与护面板。

即超杜拉铝或ConstolKtarl合金。

用途

需重视高度重量強度（比强度）之航空机与其他构造物

化学成分（%）

其它元素

各計

0.04

0.5

0.3

0.2

0.05

0.15

物理特性

比重

2.80g/cm³

弹性率

7.3kg/mm²x10³

刚性率

2.8kg/mm²x10³

溶融温度X围

475-640°C

比热（0-100°C）

0.23cal/g°C

线膨胀率（20-100°C）

0.0000230

热传导率（25°C）

0.29cal/am.s.°C

比电气阻（20°C）

0.058mm²/m

等容量导电率（20°C）

30%LACS

机械性质

材质

0.2%降伏强度

最高引X强度

伸长率50%

勃氏硬度

最高剪断剪度

疲劳強度

kg/mm²

t1.6mm

d12.7mm

kg/mm²

10.5

23.0

15.5

T6,T651

51.5

58.5

150

34.0

16.0

5052合金特性

为有中等强度之加工硬化合金，利用度极高。

成型加工性、耐蚀性、耐久性能都好。

用途

一般钣金在海洋中使用之崁板与构造材。

化学成分（%）

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