铝合金的基础知识.docx

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铝合金的基础知识

铝合金的状态代号

1．范围

　本标准规定了变形铝合金的状态代号。

　本标准适用于铝及铝加工产品。

2．基本原则

2．1 基础状态代号用一个英文大写字母表示。

2．2 细分状态代号采用基础状态代号后跟一位或多位阿拉伯数字表示。

2．3 基本状态代号

基本状态分为5种，如表达式所示

代号

名称

说明与应用

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特殊要求的产品，该状态产品的力学性能不作规定

退火状态

适用于经完全退火获得最低强度的加工产品

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代号后面跟有两位或三位阿拉伯数字。

固熔热处理状态

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

热处理状态（不同于F、O、H状态）

适用于热处理后，经过（或不经过）加工硬化达到稳定的产品。

T代号后面必须跟有一位或多位阿拉伯数字。

3．细分状态代号

．1 H的细分状态

在字母H后面添加两位阿拉伯数字（称作HXX状态），或三位阿拉伯数字（称作HXXX状态）表示H的细分状态。

．1．1HXX状态

．1．1．1H后面的第1位数字表示获得该状态的基本处理程序，如下所示：

H1—单纯加工硬化处理状态。

适用于未经附加热处理，只经加工硬化即获得所需强度的状态。

H2—加工硬化及不完全退火的状态。

适用于加工硬化程度超过成品规定要求后，经不完全退火，使强度降低到规定指标的产品。

对于室温下自然时效软化的合金，H2与对应的H3具有相同的最小极限抗拉强度值；对于其它合金，H2与对应的H1具有相同的最小极限抗拉强度值，但延伸率比H1稍高。

H3—加工硬化及稳定化处理的状态。

适用于加工硬化后经热处理或由于加工过程中受热作用致使其力学性能达到稳定的产品。

H3状态仅适用于在室温下逐渐时效软化（除非经稳定化处理）的合金。

H4—加工硬化及涂漆处理的状态。

适用于加工硬化后，经涂漆处理导致了不完全退火的产品。

3．1．1．2H后面的第2位数字表示产品的加工硬化程度。

数字8表示硬状态。

通常采用O状态的最小抗拉强度与表2规定的强度差值之和，来规定HX8的最小抗拉强度值。

对于O（退火）和HX8状态之间的状态，应在HX代号后分别添加从1到7的数字来表示，在HX后添加数字9表示比HX8加工硬化程度更大的超硬状态，各种HXX细分状态代号及对应的加工硬化程度如表3所示：

表2 HX8状态与O状态的最小抗拉强度差值

O状态的最小抗拉强度/Mpa

HX8状态与O状态的最小抗拉强度差值/Mpa

≤40

45～60

65～80

85～100

105～120

125～160

165～200

205～240

245～280

285～320

≥325

100

105

110

115

120

表3HXY细分状态代号与加工硬化程度

细分状态代号

加工硬化程度

HX1

抗拉强度极限为O与HX2状态的中间值

HX2

抗拉强度极限为O与HX4状态的中间值

HX3

抗拉强度极限为HX2与HX4状态的中间值

HX4

抗拉强度极限为O与HX8状态的中间值

HX5

抗拉强度极限为HX4与HX6状态的中间值

HX6

抗拉强度极限为HX4与HX8状态的中间值

HX7

抗拉强度极限为HX6与HX8状态的中间值

HX8

硬状态

HX9

超硬状态最小抗拉强度极限值超HX8状态至少10Mpa

注：

当按上表确定的HX1~HX9状态的抗拉强度值，不是以0或5结尾的。

应修约至以0或5结尾的相邻较大值。

3．1．2HXXX状态

HXXX状态代号如下所示：

a）H111

适用于最终退火后又进行了适量的加工硬化，但加工硬化程度又不及H11状态的产品。

b）H112

适用于热加工成型的产品。

该状态产品的力学性能有规定要求。

c）H116

适用于镁含量≥4.0%的5XXX系合金制成的产品。

这些产品具有规定的力学性能和抗剥落腐蚀性能要求。

d）花纹板的状态代号

花纹板的状态代号和其对应的、压花前的板材状态代号如表4所示：

表4花纹板和其压花前的板材状态代号对照

花纹板的状态代号

压花前的板材状态代号

H114

H124

H224

H324

H11

H21

H31

H134

H234

H334

H12

H22

H32

H144

H244

H344

H13

H23

H33

H154

H254

H354

H14

H24

H34

H164

H264

H364

H15

H25

H35

H174

H274

H374

H16

H26

H36

H184

H284

H384

H17

H27

H37

H194

H294

H394

H18

H28

H38

H195

H295

H395

H19

H29

H39

3．2T的细分状态

在字母T后面添加一位或多位阿拉伯数字表示T的细分状态。

3．2．1TX状态

在T后面添加0~10的阿拉伯数字，表示细分状态（称作TX状态）如表5所示。

T后面的数字表示对产品的茶杯处理程序。

表5TX细分状态代号说明与应用

状态代号

说明与应用

固溶热处理后，经自然时效再通过冷加工的状态。

适用于经冷加工提高强度的产品

由高温成型过程冷却，然后自然时效至基本稳定的状态。

适用于由高温成型过程冷却后，不再进行冷加工（可进行矫直、矫平，但不影响力学性能极限）的产品。

由高温成型过程冷却，经冷加工后自然时效至基本稳定的状态。

适用于由高温成型过程冷却后，进行冷加工、或矫直、矫平以提高强度的产品

固溶热处理后进行冷加工，再，经自然时效至基本稳定的状态。

适用于在固溶热处理后，进行冷加工、或矫直、矫平以提高强度的产品

固溶热处理后自然时效至基本稳定的状态。

适用于固溶热处理后，不在进行冷加工（可进行矫直、矫平，但不影响力学性能极限）的产品

由高温成型过程冷却，然后进行人工时效的状态。

适用于由高温成型过程冷却后，不经过冷加工（可进行矫直、矫平，但不影响力学性能极限），予以人工时效的产品。

由固溶热处理后进行人工时效的状态。

适用于由固溶热处理后，不再进行冷加工（可进行矫直、矫平，但不影响力学性能极限）的产品。

由固溶热处理后进行人工时效的状态。

适用于由固溶热处理后，为获取某些重要特性，在人工时效时，强度在时效曲线上越过了最高峰点的产品，

固溶热处理后经冷加工，然后进行人工时效的状态。

适用于经冷加工、或矫直、矫平以提高产品强度的产。

固溶热处理后人工时效，然后进行冷加工的状态。

适用于经冷加工提高产品强度的产品。

T1O

由高温成型过程冷却后，进行冷加工，然后进行人工时效的状态。

适用于经冷加工、或矫直、矫平以提高产品强度的产品。

注：

某些6XXX的合金，无论是炉内固溶热处理，还是从高温成型过程急冷以保留可溶性组分在固溶体中，均能达到相同的固溶热处理效果，这些合金的T3、T4、T6、T7、T8和T9状态可采用上述两种处理方法的任一种。

3．2．2T状态及TXXX状态（消除应力状态外）

在TX状态代号后面再添加一位阿拉伯数字（称作TXX状态），或添加两位阿拉伯数字（称作TXXX状态），表示经过了明显改变产品特性（如力学性能、抗腐蚀性能等）的特定工艺处理的状态，如表6所示。

表6TXX及TXXX细分状态代号说明与应用

状态代号

说明与应用

T42

适用于自O或F状态固溶热处理后，自然时效达到充分稳定状态的产品，也适用于需方对任何状态的加工产品热处理后，力学性能达到了T42状态的产品

T62

适用于自O或F状态固溶热处理后，进入人工时效的产品，也适用于需方对任何状态的加工产品热处理后，力学性能达到了T62状态的产品

T73

适用于固溶热处理后，经过时效以达到规定的力学性能和抗应力腐蚀性能指标的产品

T74

与T73状态定义相同。

该状态的抗拉强度大于T73状态，但小于T76状态

T76

与T73状态定义相同。

该状态的抗拉强度分别高于T73、T74状态，抗应力腐蚀断裂性能分别低于T73、T74状态，但其抗剥落腐蚀性能仍较好

T7X2

适用于自O或F状态固溶热处理后，进行人工时效处理，力学性能及抗腐蚀性能达到了T7X状态的产品

T81

适用于固溶热处理后，经1%左右的冷加工变形提高强度，然后进行人工时效的产品

T87

适用于固溶热处理后，经7%左右的冷加工变形提高强度，然后进行人工时效的产品

3．2．3消除应力状态

在上述TX或TXX或TXXX状态代号后面添加“51”、或“510”、或“511”或“52”或“54”表示经历了消除应力处理的产品状态代号，如表7所示。

表7消除应力状态代号说明与应用

状态代号

说明与应用

TX51

TXX51

TXXX51

适用于固溶热处理或自高温成型过程冷却后，按规定量进行拉伸的厚板、轧制或冷精整的棒材以及模锻件、锻环或轧制环，这些产品拉伸后不再进行矫直。

厚板的永久变形量为1.5%~3%；轧制或冷精整棒材的永久变形量为1%~3%；模锻件锻环或轧制环的永久变形量为1%~5%

TX510

TXX510

TXXX510

适用于固溶热处理或自高温成型过程冷却后，按规定量进行拉伸的挤制棒、型和管材，以及拉制管材，这些产品拉伸后不再进行矫直。

挤制棒、型和管材的永久变形量为1%~3%；拉制管材的永久变形量为1.5%~3%

TX511

TXX511

TXXX511

适用于固溶热处理或自高温成型过程冷却后，按规定量进行拉伸的挤制棒、型和管材，以及拉制管材，这些产品拉伸后可微略行矫直以符合标准公差。

挤制棒、型和管材的永久变形量为1%~3%；拉制管材的永久变形量为1.5%~3%

TX52

TXX52

TXXX52

适用于固溶热处理或自高温成型过程冷却后，通过压缩来消除应力，以产生1%~5%，永久变形量的产品

TX54

TXX54

TXXX54

适用于在终锻模内通过冷整形来消除应力的模锻件

4.3W的消除应力状态

正如T的消除应力状态代号表示方法，可在W状态代号后面添加相同的数字（51、52、54），以表示不稳定的固溶热处理及消除应力状态。

附录A（提示的附录）

原状态代号相应的新代号

旧代号

新代号

旧代号

新代号

H112或F

HX8

HX6

HX4

HX2

HX9

CYS

CZY

CSY

MCS

MCZ

CGS1

CGS2

CGS3

RCS

TX51、TX52等

T62

T42

T73

T76

T74

注：

原以R状态交货的、提供CZ、CS试样性能的产品，其状态可分别对应新代号T62、T42。

铝及铝合金腐蚀的基本类型

1．点腐蚀点腐蚀又称为孔腐蚀，是在金属上产生针尖状、点状、孔状的一种为局部的腐蚀形态。

点腐蚀是阳极反应的一种独特形式，是一种自催化过程，即点腐蚀孔内的腐蚀过程造成的条件既促进又足以维持腐蚀的继续进行。

2．均匀腐蚀铝在磷酸与氢氧化钠等溶液中，其上的氧化膜会溶解，发生均匀腐蚀，溶解速度也是均匀的。

溶液温度升高，溶质浓度加大，促进铝的腐蚀。

3．缝隙腐蚀缝隙腐蚀是一种局部腐蚀。

金属部件在电解质溶液中，由于金属与金属或金属与非金属之间形成缝隙，其宽度足以使介质浸入而又使介质处于一种停滞状态，使得缝隙内部腐蚀加剧的现象称为缝隙腐蚀。

4．应力腐蚀开裂（SCC）铝合金的SCC是在20世纪30年代初发现的。

金属在应力（拉应力或内应力）和腐蚀介质的联合作用下所发生的一种破坏，被称为SCC。

SCC的特征是形成腐蚀—机械裂缝，既可以沿着晶界发展，也可以穿过晶粒扩展。

由于裂缝扩展是在金属内部，会使金属结构强度大大下降，严重时会发生突然破坏。

SCC在一定的条件下才会发生，它们是：

——一定的拉应力或金属内部有残余应力；

板带材工艺废品种类及产生原因

1．贯穿气孔熔铸品质不好。

2．表面气泡铸锭含氢量高组织疏松；铸锭表面凸凹不平的地方有脏东面，装炉前没有擦净；蚀洗后，铸块与包铝板表面有蚀洗残留痕迹；加热时间过长或温度过高，铸块表面氧化；第一道焊合轧制时，乳液咀没有闭严，乳液流到包铝板下面。

3．铸块开裂热轧时压下量过大，从铸锭端头开裂；铸块加热温度过高或过低。

4．力学性能不合格没有正确执行热处理制度或热处理设备不正常，空气循环不好；淬火时装料量大，盐浴槽温度不够时装炉，保温时间不足，没有达到规定温度即出炉；试验室采用的热处理制度或试验方法不正确；试样规格形状不正确，试样表面被破坏。

5．铸锭夹渣熔铸品质不好，板片内夹有金属或非金属残渣。

6．撕裂润滑油成分不合格或乳液太浓，板片与轧辊间产生滑动，金属变形不均匀；没有控制好轧制率，压下量过大；轧制速度过大；卷筒张力调整得不正确，张力不稳定；退火品质不好；金属塑性不够；辊型控制不正确，使金属内应力过大；热轧卷筒裂边；轧制时润滑不好，板带与轧辊摩擦过大；送卷不正，带板一边产生拉应力，一边产生压应力，使边沿产生小裂口，经多次轧制后，从裂口处继续扩大，以至撕裂；精整时拉伸机钳口夹持不正或不均，或板片有裂边，拉伸时就会造成撕裂；淬火时，兜链兜得不好或过紧，使板片压裂，拉伸矫直时造成撕裂。

7．过薄压下量调整不正确；测厚仪出现故障或使用不当；辊型控制不正确。

8．压折（折叠）辊型不正确，如压光机轴承发热，使轧辊两端胀大，结果压出的板片中间厚两边薄；压光前板片波浪太大，使压光量过大，从而产生压折；薄板压光时送入不正容易产生压折；板片两边厚差大，易产生压折。

9．非金属压入热轧机的轧辊、辊道、剪刀机等不清洁，加工过程中脏物掉在板车带上，经轧制而形成；冷轧机的轧辊、导辊、三辊矫直机、卷取机等接触带板的部分不清洁，将脏物压入；轧制油喷咀堵塞或压力低，带板表面上粘附的非金属脏物冲洗不掉；乳液更换不及时，铝粉冲洗不净及乳液槽未洗刷干净。

10．过烧热处理设备的高温仪表不准确；电炉各区温度不均；没有正确执行热处理制度，金属加热温度达到或超过金属过烧温度；装料时放得不正，*近加热器的地方可能产生局部过烧。

11．金属压入加热过程中金属屑落到板带上经轧制后形成；热轧时辊边道次少，裂边的金属掉在带板上；圆盘剪切边品质不好，带板边缘有毛刺，压缩空气没有吹净带板表面的金属屑；轧辊粘铝后，将粘铝块压在带板上；导尺夹得过紧，刮下来的碎屑掉在板上。

12．波浪辊型调整得不正确，原始辊型不适合；板形控制系统出现故障或使用不当；冷轧毛料原始板形差或断面中凸度过大；压下率、张力、速度等工艺参数选择不当；各种类型的矫直机调整得不好，矫直辊辊缝间隙不一致，使板片薄的一边产生波浪；对拉伸矫直和拉弯矫直机，伸长率选择不当。

13．腐蚀板片经淬火、洗涤、干燥后，表面残留有酸、碱或硝盐痕迹时，经过一段时间后板片就会受到腐蚀；板带保管不当，有水滴掉在板面上；加工过程中，接触产品的辅助材料，如火油、轧制油、乳液、包装油等含有水分或呈碱性，都可能引起腐蚀；包装时卷材温度过高，或包装不好，运输过程中受损坏。

14．划伤热轧机辊道，导板粘铝，使热压板带划伤；冷轧机导板、夹送辊等有突出尖角或粘铝；精整机列加工中被导路划伤；成品包装时，抬片抬放不当。

15．元素扩散退火及淬火时，没有正确执行热处理制度，不合理地延长加热时间或提高保温温度；退火、淬火次数过多；热轧尾部或预先剪切机列没有按工艺规程要求切头切尾，使板片包铝层不合格而造成；错用了包铝板，使用铝板太薄。

16．过厚原因同7“过薄”。

17．擦伤吊运卷筒时不小心，易造成卷筒擦伤；送板带不正，轧制时将送歪的带板拉正，使带板与轧辊间产生相对磨擦；卷卷时张力采用不正确，卷取时张力小，开卷时张力大，轧辊把卷筒拉紧使板间产生错动；润滑油含沙锭油太多，轧制后卷筒上残留油不一样，开卷时圈与圈之间产生很微小的滑动造成擦伤。

18．过窄剪切时圆盘剪间距调整过窄；热粗轧宽展余量不足；热精轧圆盘剪调节时，没有很好地考虑冷收缩量与剪切时的剪切余量。

19．过短剪切时定尺不当或设备出现故障。

20．镰刀形热轧机轧辊两端辊缝值不同；导尺送带板不正，带板两边延伸不同；热轧机轧辊预热不好，辊形不正确；乳液喷射不均或喷咀有堵塞；压光机轧制时板片未对中。

21．裂边铸锭加热温度过低，热压时产生的裂边没有全部切掉，冷轧后裂边扩大；热轧辊边量过小，可能产生裂边；压下率过大或过小；铸锭浇口部分未切掉，热轧时就会裂边；切边时两边切得不均，一边切得太少，可能产生裂边；退火品质不好，金属塑性不够；包铝板放得不正，使一面侧边包铝不完全。

22．裂纹铸锭本身裂纹或加热温度过高或过低；轧制率不适当引起压缩。

23．收缩孔铸块品质不好。

24．白斑点冷轧用的乳液不清洁，或新换乳液搅拌不均。

25乳液痕轧制时乳液没有吹净，使乳液卷入筒里；热精轧温度太低，乳液浓度太高；风管里有水，随空气吹到带板上。

26．包铝层错动包铝板放得不正，热粗轧时金属包铝板和铸锭间发生错动；热粗轧轧制时铸块送得不正；焊合轧制时压下量太小，没有焊合上；对侧面包铝铸块辊边量太大；精整剪切及热精轧切边量不均，一边切得太少。

27．凹陷（碰伤）板片或卷筒在搬运或停放进程中被碰撞；冷轧或退火时卡子打得不好，以及退火料不干净，有金属物或突出物；冷轧时卷入硬的金属渣或其它硬东西。

28．松树枝状冷轧时压下量太大，金属在轧辊间由于摩擦力大，来不及流动而产生滑动；轧制液浓度太大，流动性不好，不能均匀分布在板带面上，轧制后就会产生松树状；厚度显示仪器出现故障；冷轧张力太小。

29．压过划痕热轧产生波浪或镰刀形，当其通过尾部给料辊、剪刀、三辊等时被划伤，及轧热机导板之划伤，并被压过；退火装料或搬运次数多，使卷筒松层；热轧道路粘铝划伤带板，经冷轧后产生；冷轧机的道路，三辊、五辊出现粘伤或转动不灵，划伤、擦伤铝板，经轧制而产生；冷轧及热轧张力不稳定，张力大小不匹配，或装卸卷时不小心，使层间错动擦伤板面。

30．硝石痕淬火后洗涤不净，板片表面留有硝石痕压光前擦得不干净。

31．印痕冷轧机轧辊粘有金属残渣，或轧辊上带有印痕印在板面上；矫直和辊子上粘有金属残屑，未清辊或清辊不彻底。

矫直前金属残渣掉在板片上，经矫直而造成。

32．粘铝在剪切机列上因矫直机辊子不干净造成粘铝；精整时的所有多辊矫直机易粘伤片板面；热轧或冷轧时轧辊粘铝造成板带粘伤。

33．折伤薄板搬运不小心。

34．揉擦伤淬火后板片弯曲度太大，互相擦伤；装卸料时不小心，或装料量太多，使板片互相错动。

35．横波冷轧薄板时张力控制不当，使卷筒内匝在卸卷时造成雀窝；轧制过程中中间停车。

36．包铝层厚度不合格热轧焊合压下量过大；热轧尾部或预剪切头切尾量太少；包铝板用错了；碱洗时间过长。

37．油痕冷轧以后板上残留轧制油。

38．滑移线板片在拉伸时因拉伸量太大出现的滑移线（沿途45°）方向。

39．水痕淬火后未擦干净，压光时压在板片上。

40．表面不亮轧辊、压光辊、矫直辊光洁度不够，润滑性能不好，太脏。

41．小黑点在热轧板材过程中，由于高温乳液分解，分解产物与在轧制过程中因润滑不好使轧辊与铝板摩擦而产生的铝粉在高温下相互作用，产生“小黑点”混合于乳液中，经过轧制又压到铝板表面上，形成小黑点；乳液稳定性不好，不清洁，润滑性不好，用硬水配制，乳液喷射到轧辊上不均匀，及辊道不清洁，辊道、地沟、油管、油箱不清洁也易产生“小黑点”。

42．起皮由于铣面品质不好，加热铸块表面氧化，铸块本身品质不好形成条状或块状起皮。

43．分层在轧制过程中，带板端头或边部产生不均匀变形，继续轧制时扩散而成。

变形铝及铝合金牌号对表及常用术语中英文词典

变形铝及铝合金牌号对表

中国

（GB）

国际

（ISO）

美国

（AA）

日本

（JIS）

原苏联

（ΓOCT）

德国

（DIN）

英国

（BS）

法国

（NF）

LG5

1199

1N99

AB000

Al99.98R

LG2

1090

1N90

AB1

Al99.9

LG1

Al99.8

1080

A1080

AB2

Al99.8

Al99.7

1070

A1070

A00

Al99.7

1070A

1060

A1060

Al99.5

1050

Al99.5

1050A

L5-1

Al99.0

1100

A1100

Al99.0

3L54

1100

1200

A1200

Al99

1200

LF2

AlMg2.5

5052

A5052

AMr

AlMg2.5

5052

LF3

AlMg3

5154

A5154

AMr3

AlMg3

LF4

AlMg4.5Mn0.7

5038

A5038

AMr4

AlMg4.5Mn

5083

LF5-1

AlMg5

5056

A5056

AlMg5

LF5

AlMg5Mn0.4

5456

Amr5

N61

LF21

AlMn1Cu

3003

A3003

AMu

AlMnCu

3003

LD2

6165

A6165

LD7

AlCu2MgNi

2618

2N01

AK4

H16

2618A

LD9

2018

A2018

AK2

LD10

AlCu4SiMg

2014

A2014

AK8

AlCuSiMg

2014

LD11

4032

A4032

AK9

38S

4032

LD30

AlMg1SiCu

6061

A6061

AΠ33

AlMg1SiCu

H20

6061

LD31

AlMg0.7Si

6063

A6063

AΠ31

AlMgSi0.5

H19

LY1

AlCu2.5Mg

2217

A2217

AΠ18

AlCu2.5Mg0.5

3L86

LY11

AlCu4MgSi

2017

A2017

AΠ1

AlCuMg1

H15

2017A

LY12

AlCu4Mg1

2024

A2024

AΠ16

AlCuMg2

GB-24S

2024

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