铝材牌号及解说.docx

1、铝材牌号及解说铝材牌号及解说 铝合金通常使用铜、锌、锰、硅、镁等合金元素。跟普通的碳钢相比有更轻及耐腐蚀的性能，但抗腐蚀性不如纯铝。在干净、干燥的环境下铝合金的表面会形成保护的氧化层。造成电偶腐蚀（Galvanic corrosion）加速的情况有：铝合金与不锈钢接触的情况、其他金属的腐蚀电位比铝合金低或是在潮湿的环境下。如果铝和不锈钢要一同使用必须在有water-containing systems或是户外安装两金属间电子或电解隔离。铝合金的成分需要向美国铝业协会（Aluminium Association,AA）注册。许多组织公布更具体制造铝合金的标准，包括美国汽车工程协会（Society

2、 of Automotive Engineers,SAE）特别是航空标准，还有美国材料试验协会（American Society for Testing and Materials,ASTM）。工程用途概要铝合金广泛的被应用在工程结构上。合金系统由数字系统分类(ANSI)，或由名称表示主要的组成合金(DIN及ISO)。 选择正确的合金为一种指定的应用，需要考虑材料的强度、延性、成形性、焊接性、抗腐蚀性等等。 简短的历史概述合金和制造技术。铝广泛地使用在现代航空器里是由于它高强度和较低的重量比率。弹性度铝使用不当，可能会导致些问题。尤其是在对比铁或钢后，觉得铝有“更好的表现̶

3、1;的那些直觉行事的设计师，机械师，或技术员。 跟铁或钢相比，相同大小的铝重量只有铁或钢的三分之一，似乎有着巨大的吸引力。但必须注意到，刚性同时也减少了三分之二。因此，直接更换一个铁或钢铁的零件，并施加可接受的力量，虽然不会造成破坏，但是铝的弹性会造成零件三倍以上的挠度。如果失败是不是一个问题，但过度的弹性是不可取的。尤其在要求精度或者有效率传输的地方。随意的将钢管更换为同样大小的铝管将造成一定程度弯曲。例如，用相同的尺寸的铝管取代钢管的自行车框架，增加弹性的操作下，负荷所造成的不同心度将会吸收运行的力量。为了增加刚性增加管壁的厚度，造成重量增加，也丧失了弹性与重量比的优势。就这情况而言，最好

4、重新设计铝尺寸的部分，以适应其特点。例如，使自行车的框架铝管具有超大直径，而不是厚的管壁。这样增加了强度，重量也没有增加很多3。这样处理的极限在于对挫曲的敏感性增加。最新型的Corvette汽车，是一个很好的例子，重新设计后的部分利用了铝的优势。使用了铝的制底盘和悬挂系统零件，消除不必要的金属后不但减轻也减少了截面积，这些车有大的尺寸和良好的刚度。因此，在同样或更激烈的使用情况下不需要跟钢制的零件一样频繁更换，大部分人对此觉得有吸引力。同样地，铝自行车框架可以改良设计，以便提供刚性和一些额外的灵活性，后者的功用可以当作另一种避震器。铝合金的强度和耐久性差别很大，不仅组成合金元素的差别，也由于制

5、造过程的差异。这种可变性加上经验曲线的使用，使铝时常获得了坏名声。举例来说，70年代早期许多设计不良的铝自行车框架高频率的损坏后，伤害了铝的声誉。然而，铝零件广泛的使用在航空器和高性能的汽车行业，放大来讲是禁得起极微小的失败率，同时也说明了自行车零组件没有不可靠的问题。时间和经验证明了铝依旧是可靠的。同样地，铝在汽车应用尤其是在引擎零件上，得益于一段时间内的发展。 奥迪工程师，在评论最近由奥迪工厂恢复一台1930年代汽车联盟赛车的V12引擎有超过500匹马力，引擎所使用的铝合金今天会被使用在像是除草机和家具上。在1960年代Corvair铝制的汽缸盖和曲轴箱，即使上螺纹被磨平及总体上的失败仍得

6、到了良好的名声。这是已往不曾见过的设计。其中一个重要的结构限制是铝合金疲劳性能，而钢具有较高的疲劳极限（理论上可以承受无限多的周期性载荷），铝的疲劳极限是接近零，也就是说它最终将破坏，甚至非常小的循环荷载作用都可以使它破坏，但对于小的应力可以使用非常长的时间。热敏度通常必须考虑金属的热敏感性。事实上铝对热感应上相对地复杂，不像钢将要熔化时发出亮红色。由于铝熔化之前没有迹象显示，使用喷灯成型时需要一些专门的知识。铝过热的时候受到内部压力和拉力，这些压力往往会导致延迟的扭曲。举例来说，常见的有翘曲或过热裂开的汽车铝缸盖。几年后，沿着铝自行车框架焊接逐渐变成趋势。1970年代黏着剂被用在一些自行车上

7、，不幸的是当铝管受到轻微腐蚀就会松动黏接，终究车架解体。因此，航天工业，完全避免热进入零件胶粘剂间或机械紧固件。过热的铝可放心热处理零件在一炉，并逐步冷却有退火的效果。然而这样做的结果有可能造成扭曲，所以热处理焊接自行车框架，会导致重要的部分产生不重合。如果不严重，冷却之后有可能可以重合在一起。如果框架设计有相当的刚性，变形将需要很大的力量。铝的不耐高温性不包括使用在火箭上，用于气体燃烧可达3500 K 的燃烧室，在Aagena上，阶段引擎部分设计使用了再生铝冷却喷嘴，包括关键喷喉；实际上铝极端高导热性防止了喷喉在巨大的热流下到达熔点，是一个可靠的轻组件。家庭配线1960年代跟铝的高导电性和比

8、铜低的价格，在美国的家庭配线使用了铝，即使许多装置的设计不是能使用铝导线的。新的用途带了一些问题：铝巨大的热膨胀系数造成导线容易变长，最终连接到不同的金属（螺丝），造成短路 纯铝有一个“蠕变”倾向，稳定持续的压力（随着温度的上升），再次造成短路。 电偶腐蚀（Galvanic corrosion）造成接触端的金属电阻增加。 这些过热和过松的联接，反而导致了一些火灾。建造者对导线的选用开始变的谨慎，在新建筑上许多法令禁止了它的用途。但较新的装置，最终改善了连接设计，以避免松动和过热。一开始的标示为Al/Cu，现在则是印着CO/ALR。另一种阻止发热的方法，卷曲铝线与铜线编成

9、短辫，利用高压卷曲并利用工具减少铝的热膨胀。 现在，新的合金、设计和方法用在铝导线和铝端子的结合合金编号锻造用和铸造用铝合金使用不同的命名系统。锻造用铝合金使用四位数号码，其中包含了合金成份所占的比例。破折号后的4位数号码代表热处理的类型，例如“6061-T6”。 铸造用铝合金使用4至5位数号码与一个小数点。在百位数的数字代表合金元素，小数点用来辨认是铸件或是铝锭。锻造用合金国际合金命名系统（International Alloy Designation System）被广泛接受命名锻造合金。每个合金是由于四位数号码，其中第一位数为主要合金元素。1000 系列 至少含9

10、9%（重量百分比）的铝 2000 系列 铜合金，强度媲美钢。以前称为杜拉铝，是常用的航太合金，但容易受到粒间腐蚀，逐渐被7000系列取代。 3000 系列 锰合金，有加工硬化。 4000 系列 硅合金，亦称为硅铝明 5000 系列 镁合金，可解决加工硬化，强度媲美钢铁。 6000 系列 镁硅合金，易于加工，可沉积硬化，得到的强度不是很高。 7000 系列 锌合金，可析出硬化，在所有铝合金中有最高强度。 8000 系列 混合 锻造用铝合金元素含量（重量百分比）代号 硅 铁 铜 锰 镁 铬 锌 钒 钛 钡 镓 铅 锆 其他 铝 每种 总和 1060 0.25 0.35 0.05 0.03 0.03

11、 0.03 0.05 0.05 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 最少99.6 1100 0.95 Si+Fe 0.05-0.20 0.05 0.10 0.05 0.15 最少99.0 2014 0.50-1.2 0.7 3.9-5.0 0.40-1.2 0.20-0.8 0.10 0.25 0.15 0.05 0.15 剩余的 2024 0.50 0.50 3.8-4.9 0.30-0.9 1.2-1.8 0.10 0.25 0.15 0.05 0.15 剩余的 2219 0.2 0.30 5.8-6.8 0.20-0.40 0.02 0.10 0.05-0.15

12、0.02-0.10 0.10-0.25 0.05 0.15 剩余的 3003 0.6 0.7 0.05-0.20 1.0-1.5 0.10 0.05 0.15 剩余的 3004 0.30 0.7 0.25 1.0-1.5 0.8-1.3 0.25 0.05 0.15 剩余的 3102 0.40 0.7 0.10 0.05-0.40 0.30 0.10 0.05 0.15 剩余的 5052 0.25 0.40 0.10 0.10 2.2-2.8 0.15-0.35 0.10 0.05 0.15 剩余的 5083 0.40 0.40 0.10 0.40-1.0 4.0-4.9 0.05-0.25

13、0.25 0.15 0.05 0.15 剩余的 5086 0.40 0.50 0.10 0.20-0.7 3.5-4.5 0.05-0.25 0.25 0.15 0.05 0.15 剩余的 5154 0.25 0.40 0.10 0.10 3.1-3.9 0.15-0.35 0.20 0.20 0.05 0.15 剩余的 5454 0.25 0.40 0.10 0.50-1.0 2.4-3.0 0.05-0.20 0.25 0.20 0.05 0.15 剩余的 5456 0.25 0.40 0.10 0.50-1.0 4.7-5.5 0.05-0.20 0.25 0.20 0.05 0.15

14、剩余的 6005 0.6-0.9 0.35 0.10 0.10 0.40-0.6 0.10 0.10 0.10 0.05 0.15 剩余的 6005A† 0.50-0.9 0.35 0.30 0.50 0.40-0.7 0.30 0.20 0.10 0.05 0.15 剩余的 6060 0.30-0.6 0.10-0.30 0.10 0.10 0.35-0.6 0.5 0.15 0.10 0.05 0.15 剩余的 6061 0.40-0.8 0.7 0.15-0.40 0.15 0.8-1.2 0.04-0.35 0.25 0.15 0.05 0.15 剩余的 6063 0.20

15、-0.6 0.35 0.10 0.10 0.45-0.9 0.10 0.10 0.10 0.05 0.15 剩余的 6066 0.9-1.8 0.50 0.7-1.2 0.6-1.1 0.8-1.4 0.40 0.25 0.20 0.05 0.15 剩余的 6070 1.0-1.7 0.50 0.15-0.40 0.40-1.0 0.50-1.2 0.10 0.25 0.15 0.05 0.15 剩余的 6082 0.7-1.3 0.50 0.10 0.40-1.0 0.60-1.2 0.25 0.20 0.10 0.05 0.15 剩余的 6105 0.6-1.0 0.35 0.10 0.1

16、0 0.45-0.8 0.10 0.10 0.10 0.05 0.15 剩余的 6162 0.40-0.8 0.50 0.20 0.10 0.7-1.1 0.10 0.25 0.10 0.05 0.15 剩余的 6262 0.40-0.8 0.7 0.15-0.40 0.15 0.8-1.2 0.04-0.14 0.25 0.15 0.40-0.7 0.40-0.7 0.05 0.15 剩余的 6351 0.7-1.3 0.50 0.10 0.40-0.8 0.40-0.8 0.20 0.20 0.05 0.15 剩余的 6463 0.20-0.6 0.15 0.20 0.05 0.45-0.

17、9 0.05 0.05 0.15 剩余的 7005 0.35 0.40 0.10 0.20-0.7 1.0-1.8 0.06-0.20 4.0-5.0 0.01-0.06 0.08-0.20 0.05 0.15 剩余的 7072 0.7 Si+Fe 0.10 0.10 0.10 0.8-1.3 0.05 0.15 剩余的 7075 0.40 0.50 1.2-2.0 0.30 2.1-2.9 0.18-0.28 5.1-6.1 0.20 0.05 0.15 剩余的 7116 0.15 0.30 0.50-1.1 0.05 0.8-1.4 4.2-5.2 0.05 0.05 0.03 0.05

18、0.15 剩余的 7129 0.15 0.30 0.50-0.9 0.10 1.3-2.0 0.10 4.2-5.2 0.05 0.05 0.03 0.05 0.15 剩余的 7178 0.40 0.50 1.6-2.4 0.30 2.4-3.1 0.18-0.28 6.3-7.3 0.20 0.05 0.15 剩余的 †锰加铬必须介于0.12-0.50% “其他”限制适用于所有的元素，无论是表格中有或没有。铸造用铝合金美国铝业协会（Aluminium Association,AA) 采取与锻造用合金相似的命名原则。 英国标准British Standard

19、,BS、德国标准（Deutsches Institut für Normung,DIN）使用了不同的名称。 在美国铝业协会（AA）系统，第二个二位数代表了最小含铝量，例如150.x代表最少含99.50%铝。该数字小数点后值为0或1，指的铸件和铸锭分别4。 美国铝业协会系统下的主要铸造用铝合金列表如下：1xx.x系列： 至少含99%铝 2xx.x系列：铜 3xx.x系列：硅,铜 和（或）镁 4xx.x系列：硅 5xx.x系列：镁 7xx.x系列：锌 8xx.x系列：锡 9xx.x系列：混合 常用航太合金这些铝合金，被用在飞机及其他航空器结构有悠久的历史。7075铝合金 6061铝合金 6063铝合金 2024铝合金 5052铝合金