1、金屬材料-3-鋁合金(1) 密度小、比強度高 純鋁密度約為2.7g/cm3，鋁合金密度在2.63-2.85g/cm3，約為鋼鐵的1/3，如Al-4Li, 2.4g/cm3 , Al-12Fe, 3.06g/cm3 , 比Cu、Fe及其合金輕得多。LY12比強度(強度與比重之比)達到17.4，常用合金結構鋼40Cr的為12.8。航空、航天器、汽車、高速磁懸浮列車、坦克裝甲、建筑、交通運輸?shù)容p量化。 美國轎車每使用0.45kg鋁合金零件，車重可減少1.021kg。美國汽車工業(yè)的用鋁量已占其全部用鋁量的8%以上。99.996%純鋁熔點660.37、99.97%為659.8。熔煉、鑄造、加工比較容易。

2、鑄造性能好：多數(shù)鋁合金為共晶系，如Al-Si鑄件（活塞、氣缸等）。壓力加工性能：強度低，塑性好，能通過塑性加工制成各種形狀的產品（擠、拉、軋、緞、沖，獲得管、帶、型、棒、線、板、箔等制品）(2) 熔點低、 工藝性能好(3) 可強化、力學性能好 常規(guī)力學性能隨合金種類與狀態(tài)不同，變化范圍寬，抗拉強度為50800 MPa，屈服強度為10700MPa，延伸率為50%。主要結構材料的剛性大至與其密度成正比，與合金成分和狀態(tài)沒多大關系。彈性模量變化不大，大致為78104MPa。疲勞強度較低，但低溫下，相對于其它金屬，其疲勞強度較高。日本超級鋁抗拉強度指標為1000MPa。鋁和鋁合金無低溫脆性，強度與塑性

3、均隨溫度的下降而升高，即使在超低溫范圍內也不出現(xiàn)類似普通鋼的低溫脆性。適合于天然液化氣裝置、液氧儲存容器。另外，高純鋁在極低溫度下導電率比銅的高，可作超導體的穩(wěn)定材料。(4) 塑性好、易加工，低溫性能好(5) 抗腐蝕表面可生成致密的氧化膜，可起保護作用。但鹵族離子和堿離子會破壞氧化膜。液態(tài)天熱氣輸運管道、輸油管道、冷凍裝置。鋁及鋁合金有良好的表面處理性能。如 6063、6064 鍛鋁通過陽極氧化處理可在表面形成一層透明的氧化膜，并可著上各種顏色。可作裝飾用材（門窗等）。特殊處理后可選擇性的吸收太陽光，提高吸收太陽能的效率，作太陽能裝置。還可由硬質氧化處理提高耐磨性。陽極氧化還可以賦予合金電絕緣

4、性、親水性、潤滑性等。僅次于Ag、 Au （金融） 、Cu，遠優(yōu)于Fe、Ti等，在工業(yè)金屬，僅次于Cu。室溫下電工鋁的等體積電導率為62%IACS。單位質量導電能力是銅的2倍?？刹糠痔娲鶦u，作電線、電纜或用于其他電器元件。民用鋁鍋、電冰箱的導熱部件、家庭采暖、發(fā)動機散熱片等，還有電子元件的導電導熱基座等。(6) 導電、導熱性好熱膨脹系數(shù)大：為不銹鋼、銅、黃銅的約1.5倍，與其它金屬聯(lián)接、鉚接、復合時，熱膨脹系數(shù)差值較大，產生大的內應力，易變形。但Al-Si系合金與顯微強化的鋁材的膨脹系數(shù)較低。無磁性：幾乎不受電磁場影響，且無磁性，用于羅盤、拋物面天線、電子計算機存儲磁盤等。核性能：熱中子吸收

5、面積小，在放射線作用下，性能變化不敏感。用于反應堆的工藝管、元件包殼材料、以及濃縮鈾的離心分離筒、機械手、加速器、熱核反應超真空裝置等。(7) 其他純鋁強度低，b=80100MPa，0.2=3050MPa，=35-40%，HB=25-30；即使冷變形60 80%，b=150 180MPa，但 =1 1.5%，難以滿足需要，需合金化。合金化的考慮：以所需的性能要求和成本要求為中心二、鋁合金的合金化原理二、鋁合金的合金化原理加工硬化 固溶強化 彌散強化 細晶強化因此，從合金化的角度看，可選擇的元素應有如下特點： 固溶度大（低溫）； 高溫極限固溶度大，而低溫的??； 可形成作為結晶晶核的第二相顆粒；

6、釘扎晶界的穩(wěn)定相顆粒。（1）提高強度的途徑合金元素在鋁中的極限固溶度ZnAgMgGeCuLiSiMnTiCrVZrFeat%28.8 13.813.52.72.41.631.590.90.74 0.4 0.21 0.08 0.025wt%7056.617.47.25.654.21.651.82除Ag、Ge外，其他元素均是常見合金化元素 Zn、Mg、Cu、Li（正開發(fā)）、 Si（鑄鋁），有時也包括Mn，可作主加元素，起固溶強化、彌散強化作用；（加入量1at%） Zr、V、Cr、Ti，有時也包括Mn，可作輔加元素，起細晶、補充強化、提高再結晶溫度、改善抗蝕性（Be）等作用；與鋁形成包晶系。 Fe、

7、Si通常在變形鋁合金中為雜質，但在Al-Mg-Si、Al-Cu-Mg-Fe -Ni、Al-Fe-V-Si等中例外。新技術的發(fā)展，如快速凝固、機械合金化等有可能改變元素的固溶量和作用（2）常見合金化元素）常見合金化元素元素在鋁合金中的溶解受其固態(tài)結構結合力破壞和原子在鋁中擴散速度的控制?？捎娩X合金相圖大致確定，通常與鋁形成易溶共晶的元素溶解較快，形成包晶的元素溶解慢。如：Al-Mg, Al-Zn, Al-Cu, Al-Li等為共晶系，易熔煉，元素直接添加；Al-Si, Al-Fe, Al-Be 等雖存在共晶反應，由于熔點差別大，溶解慢，需較大過熱才能完全溶解；Al-Ti, Al-Zr, Al-W

8、, Al-Nb 等為包晶體系，熔點相差大，組元應以中間合金形式添加。（3）鋁合金添加合金元素的溶解Al-Cu: CuAl2() Al-Mg: Al3Mg2() 該相沉淀強化作用不大，易在晶界析出Al-Mn: MnAl6() 有一定彌散強化作用Al-Si: Si 一般要變質處理是針狀Si變粒狀。合金流動性好Al-Cu-Mg: , CuMgAl2(S), Mg32(Al,Cu)49(T). Mg增加,S增多Al-Mg-Si: Mg2Si () Al-Zn-Mg-Cu: MgZn2(),Al2Mg3Zn3(T),Mg32(Zn,Al)49Al-Li: AlLi(), Al2CuLi(T), Al2M

9、gLi美國空軍70年代發(fā)展的合金0812和1212耐熱鋁合金中的Al12(Fe,V)3Si（4）合金元素加入到鋁中后可能產生的強化相三、鋁及鋁合金分類區(qū)：變形鋁合金形成固溶體合金，有利于壓力加工區(qū)：鑄造鋁合金合金元素或金屬間化合物與鋁形成共晶體，液態(tài)金屬流動性好，有利于鑄造變形鋁合金1. 工業(yè)純鋁2. 熱處理不可強化鋁合金：溶解度小或隨溫度變化不顯著3. 熱處理可強化鋁合金：溶解度隨溫度變化而變化鋁鋁及及鋁鋁合合金金純鋁鋁合金高純鋁（Al 99.93%）工業(yè)純鋁（Al 98.8%）硬 鋁 Al-Cu-(Mg)系鍛 鋁 Al-Mg-Si-(Cu)系, Al-Cu-Mg-Fe-Ni系超硬鋁 Al-

10、Zn-Mg-(Cu)系Al-Si系防銹鋁 Al-Mn系，Al-Mg系變形鋁及鋁合金鑄造鋁合金Al-Zn系Al-Mg系Al-Cu系流動性好、填充性好、抗冷熱裂共晶體較多鋁鋁及及鋁鋁合合金金牌牌號號純純 鋁鋁鋁鋁合合金金高 純 鋁L0X L01(99.93%), L02, L03, L04(99.996%)工業(yè) 純鋁Lx L1(99.85%), L2, L3, L4, L5, L6(98.8%)硬 鋁LYxx LY11(AA2017, 2A11), LY12(AA2024, 2A12)鍛 鋁LDxx LD30(AA6061, 6A30), LD7(AA2618, 2A07)超硬鋁LCxx LC4,

11、 LC9(AA7075, 7A04)Al-Si系 ZL1xx ZL101-ZL111防銹鋁LFxx LF21(AA3004, 3A21), LF6(AA5083, 5A06)變變形形鋁鋁及及鋁鋁合合金金鑄鑄造造鋁鋁合合金金Al-Zn系 ZL4xx ZL401- ZL402Al-Mg系 ZL3xx ZL301- ZL302Al-Cu系 ZL2xx ZL201- ZL203稀土元素：高熔點化合物、固溶強化、彌散、變質、細化晶粒、改善鑄造性能、凈化熔體、提高耐蝕性(2)中國鋁及鋁合金牌號與狀態(tài)符號（舊中國鋁及鋁合金牌號與狀態(tài)符號（舊)例：LF21M, LY12CS，ZL201-T2鋁合金牌號牌號Al

12、99.00% 1 Al-Cu 2 Al-Mn 3 Al-Si 4 Al-Mg 5 Al-Mg2Si 6 Al-Zn Mg Cu 7 Al-Sn Li 8 (3) 美國AAA標準合金牌號熱加工(T1)冷 加 工時效(T5)退火(O)中間退火冷加工固溶處理冷 加 工(T3)時效(T8)自然時效(T4)時效(T6)穩(wěn)定化處理（過時效）(T7)人工時效(T10)自然時效(T2)冷加工(T9)狀態(tài)分得細致，往往在狀態(tài)符號后加一些數(shù)值，如T31,T36等表示T3中的冷變形量為1%，6%。美國AAA標準狀態(tài)符號在我國原有牌號基礎上，吸收美國牌號的表征優(yōu)點，體現(xiàn)自己的特色。XXXX主加元素數(shù)字來自美國牌號A原

13、有合金B(yǎng)、C、D改進型(4) 中國鋁及鋁合金牌號與狀態(tài)符號（新）中國鋁及鋁合金牌號與狀態(tài)符號（新）舊牌號美國牌號新牌號GB/T3190-1982GB/T16474-1996LF21AA30043A21LF6AA50835A06LY11AA20172A11LY12AA20242A12LD30AA60616A30LD31AA60636A31LD7AA26182A07LC9AA70757A04熱加工(R)中間退火冷加工中間退火冷加工- Y或Yn（n=1,2,3,4）退火M或Yn穩(wěn)定化處理（無國標）說明：Y硬態(tài) M軟態(tài) Yn半硬態(tài) Y13/4硬，Y21/2硬， Y31/3硬， Y41/4硬 T特硬態(tài)不

14、熱處理強化原因：固溶強化大于時效強化；無多型性轉變；即使時效強化但不明顯；第二相晶界網(wǎng)狀析出；生產中不能進行，否則更換合金。熱處理不可強化鋁合金特點：組織簡單、塑性好、焊接性好、耐蝕包含：純鋁、Al-Mn、Al-Mg（防銹鋁）熱處理不可強化鋁合金熱處理不可強化鋁合金僅根據(jù)淬火、時效的工藝表征（粗糙）熱加工、冷加工、退火的，與熱處理不可強化鋁合金的相同。熱處理不可強化鋁合金的相同。熱加工：R退火：M淬火：C淬火冷軋（冷加工）：CY淬火自然時效：CZ淬火人工時效：CS對于變形鋁材的狀態(tài)符號，中國目前最多可達4位，而美國可達6-7位實際上，熱加工量、退火工藝、淬火工藝、形變熱處理工藝均對合金性能有遺

15、傳性影響，但上述的合金狀態(tài)符號無法表達。熱處理可強化鋁合金熱處理可強化鋁合金(一)、純鋁與工業(yè)純鋁(二)、熱處理不可強化鋁合金(三)、熱處理可強化鋁合金(四)、鑄造鋁合金1. 純鋁 (Al99.00、Al99.50、Al99.60、Al99.70、Al99.80、Al99.85、Al99.99)雜質能提高純鋁的力學性能除Mg、Mn外，多數(shù)雜質降低鋁的抗蝕性多數(shù)雜質元素降低鋁的導電性Fe、Si很少時，出現(xiàn)FeAl3和(Si)，硬而脆，呈針狀或片狀，塑性變差；還可能出現(xiàn)-Fe2SiAl8(漢字形圖案)和-FeSiAl5(針狀)三元化合物Fe+Si總量小于0.65%時，應使Fe%Si%,以減少鑄錠開

16、裂；超過0.65%,鐵硅比影響減少。當Mn存在時， Fe熔入Al6Mn中，減少Fe的有害作用。1系鋁合金，國際注冊40余個牌號，我國22個牌號牌號鋁含量性質用途119999.99切削性能差，焊接性能好，抗蝕性能優(yōu)于鎳鉻系不銹鋼電解電容箔、光子反光沉積膜106099.60強度低、可加工硬化化工、油罐車、過氧化氫儲罐，電導體、焊條、儀表105099.50焊接、加工性能好，耐蝕食品、化工、釀造工業(yè)的擠壓盤、管，電導體、小五金110099.00良好成形性和耐蝕性，低強度熱交換器、印刷板、銘牌114599.45Fe+Si0.55%絕熱鋁箔、熱交換器135099.50Fe0.4, Si0.5電線、導電絞線

17、、變壓器帶材、匯流排8A06Si0.55、Fe0.50、Fe+Si1.0;Cu/Mn/Mg各0.1 其它0.151. 鋁錳合金- 3系鋁合金2. 鋁鎂合金- 5系鋁合金 3A21(LF21)、5A02(LF2)、5083(LF4)、5A03(LF3)等退火狀態(tài)塑性好，加工硬化后比工業(yè)純鋁強度高，耐蝕性能和焊接性能好，可切削加工，用于飛機油箱、船舶、化工設備和其他中等強度耐蝕、可焊零件。A21可做飲料罐。國際注冊系合金有余個牌號，我國標準有個牌號3003合金含有1.2%Mn，比1100合金強度高，成形性好，用于低溫裝置、一般器皿和建筑材料。3A21與3003幾乎相同，用于飛機油箱、油路管道和鉚釘

18、線材其他四種是Al-Mn系添加Mg，強度提高，抑制再結晶晶粒長大，能簡化鑄錠的加熱處理工藝，用于建筑材料、電燈燈口、飲料罐牌號SiFeCuMnMgCr3A210.60.70.201.01.60.0530030.60.70.05.201.01.531030.50.70.100.91.50.300.1030040.30.70.251.01.50.81.330050.60.70.301.01.50.200.600.1031050.60.70.300.30.80.200.800.20Al-Mn合金系中形成的MnAl6化合物與純鋁的電極電位相當。Al-Mn合金亞共晶部分結晶溫度范圍很窄，僅0.51,幾乎

19、與純鋁熔點相當，另外液相線與固相線近似水平線，說明平衡結晶時，已結晶的固溶體與殘余液相成分差別很大，并且，Mn在液相中的擴散速度遠低于其他合金元素，故在結晶時易形成Mn偏析。Mn含量高，再結晶溫度高，由于偏析，會造成板材退火出現(xiàn)粗大再結晶晶粒解決辦法：均勻化，消除晶內偏析；加入Fe、Ti，F(xiàn)e減少偏析、Ti細化晶粒狀態(tài)抗拉強度MPa屈服強度/MPa延伸率/%退火狀態(tài)1305023半硬態(tài)17013010硬態(tài)2201805熱處理要求:1.高溫均勻化退火: 590-620,使Mn固溶均勻,大變形(70%),晶粒細化,形核析出均勻.2.高溫熱軋: 480-5203.高溫快速再結晶退火: 鹽浴或感應加熱

20、, 500,短時間4.添加適量Ti,抵消部分偏析. 因為Ti是晶內偏析,與Mn偏析相反Al-Mg合金化合物-Mg2Al3有沿晶界網(wǎng)狀析出傾向，時效強化效果不大。Mg從2增加到10，耐蝕性和塑性下降；超過7，工藝性能顯著變壞Mn、Cr提高焊接性和耐蝕性、強化Ti、V細化晶粒、提高強度和可焊性Be減輕熔化和焊接時的氧化Sb、Bi消除高鎂合金的鈉脆現(xiàn)象Cu、Zn、Fe、Si是雜質但5A03加.5-0.8%Si，改善焊接性能Mg在鋁中的溶解度大，牌號多牌號舊牌號鎂含量合金相特征用途50050.8%Mg5Al8中等強度、耐蝕性好導線炊具儀表建筑50501.4%Mg5Al8雜質FeAl3可加工硬化、耐蝕性

21、好制冷機內襯板、汽車的汽、油導管50522.5%Mg5Al8MnAl6雜質相Mg2Si、FeAl3、(FeMn)Al6燃料箱、儀表、5056LF5-15.0%Mg5Al8冷、熱加工性好，焊接優(yōu)良包鋁或不包鋁的線材5083LF44.0-4.9%Mg5Al8MnAl6壓力容器、焊接件、運輸罐車Mg5Al8的電極電位低于基體相。當均勻析出時，起陽極保護作用，耐蝕性最好；沿晶界析出時，增大晶界腐蝕和應力腐蝕傾向。Mg3.5%，經過冷加工硬化，應力腐蝕不敏感5083合金的典型拉伸性能狀態(tài)屈服強度/MPa抗拉強度/MPa延伸率/%O14529022H11219330316H11622831716H3212

22、2831716H342833459熱處理特點:熱加工溫度范圍寬, 從260510,合金元素含量提高,范圍變窄退火溫度345附近,不需要保溫1.穩(wěn)定化退火溫度:120 1501. Al-Cu系合金- 2系鋁合金2. Al-Si-(Cu-Mg)系合金-4 系鋁合金3. Al-Mg-Si系和Al-Mg-Si-Cu系合金- 6系鋁合金4. Al-Zn-Mg-Cu系合金- 7系鋁合金5. 新型變形鋁合金-8系鋁合金1. Al-Cu系合金用量最大、產品種類最多，國際注冊牌號近60個，我國近40個(1) 硬鋁- Al-Cu-Mg系合金: 硬度、強度高，故稱硬鋁。可熱處理強化。典型牌號：2A11(LY11)、

23、2A12(LY12)(2) 鍛鋁-Al-Cu-Mg-Si系合金：當Mg含量小于1%時，Si0.5%能形成Mg2Si，有利于人工時效。典型牌號：2A50(LD5)、2B50(LD6)、2A14(3) 耐熱鋁合金-Al-Cu-Mg-Fe-Ni系合金 添加Ni, 當Fe/Ni約為1時，形成FeNiAl9，偏離比例出現(xiàn)AlCuNi、Al7Cu2Fe.組成相為+S+ FeNiAl9，沒有宜人工時效典型牌號：2A70(LD7)、2A80(LD8)、2A90(LD9)，2618(4) 耐熱鋁合金-Al-Cu-Mn系列含Mg少或不含，添加一定量的Mn，合金由+ (CuAl2)+ T(Al12Mn2Cu)組成，

24、過剩提高耐熱性，T相粗化緩慢，保持高溫穩(wěn)定性。典型牌號：2A16(LY16)、2B16(LY16-1)、2A17(LY17)、2A20(LY20)、2219(LY19)(1) Al-Cu-Mg系合金-硬鋁二元相：(CuAl2)、(Al3Mg2)三元相：S(Al2CuMg)、T(Al6CuMg4) 和S強化效果好，T強化效果微弱，不起強化效果銅含量愈高，S相愈少， 多銅鎂比2.61時，(4-5%Cu、1.5-2%Mg),合金強化相幾乎全為S相。繼續(xù)增加Mg會出現(xiàn)T和,強化效果降低控制Mg2%圖中：b為250的瞬時強度陰影部分：應力40MPa、300下的持久時間Al-Cu-MgAl-Cu-Mg系系

25、合金硬度、強度高，故稱硬鋁?？蔁崽幚韽娀：?S 相同時出現(xiàn)時強化效果最好，但用于高溫結構時，由于 S 相更穩(wěn)定，因而采用人工時效獲得主要以S相強化的合金；室溫使用時采用自然時效。Mn是2系合金的組成元素,消除Fe的有害作用,抑制再結晶過程(擠壓效應)；Ti 細化鑄造組織,降低鑄錠熱裂傾向；Fe、Si為雜質元素 硬鋁耐蝕性差，因為兩強化相均為陰極。代表LY11 (AA2014、2A11)、 LY12(AA2024、2A12)。前者以強化為主；后者以S 相為主，易過燒。這類合金存在的問題是凝固時易出現(xiàn)非平衡組織，須均勻化；有擠壓效應；抗蝕性差，型材、管材等采用陽極氧化或涂漆以提高抗蝕性。 美國8

26、0年代開發(fā)裝甲用2519合金，抗應力腐蝕。我國只是近來才開始研究用于裝甲的鋁合金。2124合金厚板用于制造飛機結構件，2419用于高溫結構和高強焊件；2224擠壓件、2324厚板與薄板用于波音767部分結構件；2219合金用于火箭燃料箱（美國雷神和土星II號火箭上用）主要成分：Cu 2.2-3.0%, Mg 0.2-0.5%強化相： + S雜質相：Mg2Si、-Fe2SiAl8、Al7Cu2Fe性 質：耐熱性不高、中等強度、中等抗蝕性，淬火自然時效耐蝕性最好，使用溫度超過100會出現(xiàn)晶間腐蝕。用 途：線材，用于不超過100結構件鉚釘。狀態(tài)抗拉強度/MPa屈服強度/MPa延伸率/%T429416

27、724O157592420018626主要成分：Cu 2.6-3.2%, Mg 2.0-2.4%, Mn 0.45-0.70%強化相： S雜質相：Mg2Si、MnAl6、Al7Cu2Fe性 質：有較好耐熱性，可在300 以下溫度使用，耐蝕性不高，有應力腐蝕開裂傾向，可焊接，切削加工性能好，熱塑性好 。熱處理：5005 固溶、165-175 時效16h用 途：棒材，可加工成鍛件，用于200-300 渦輪噴氣發(fā)動機、軸向壓氣機葉片、葉輪和盤。狀態(tài)抗拉強度/MPa屈服強度/MPa延伸率/%T643027510200374228165主要成分：Cu 3.8-4.8%, Mg

28、0.4-0.8%, Mn 0.4-0.8%強化相： + S雜質相：Mg2Si、AlMnFeSi、AlSiMnCuFe性 質：與2A12相比，含Mg量低，強度略低，但塑性好。抗蝕性差，陽極氧化、涂漆、包鋁可提高抗蝕性。熱處理：500淬火+自然時效用 途：板、管、棒、型材及鍛件。用做中等強度結構件，如飛機骨架、螺旋槳葉片、建筑、交通、造船的結構件和配件狀態(tài)抗拉強度/MPa屈服強度/MPa延伸率/%T4375-10O225-12主要成分：Cu 3.8-4.9%, Mg 1.2-1.8%, Mn 0.3-0.9%強化相： S、 、 MnAl6雜質相：Mg2Si、AlMnFeSi、AlSiMnCuFe性

29、 質：強度高，有一定耐熱性，可在150 以下工作的零件。抗蝕性差，要包鋁保護，焊接易出現(xiàn)裂紋、可鉚接熱處理：要求嚴格，485-498固溶、185-195 時效6-12h用 途：板、帶、管、棒、線、型材及鍛件，飛機蒙皮、骨架、筋梁、隔框等高強度結構件和150 以下工作零件。狀態(tài)抗拉強度/MPa屈服強度/MPa延伸率/%O0.5%能形成Mg2Si，有利于人工時效。主要強化相：W、S 、典型牌號：2A50(LD5)、2B50(LD6)、2A14(LD10)主要成分：Cu 3.9-4.8%, Mg 0.4-0.8%, Mn 0.4-1.0%, Si 0.6-1.2%（除Mn、Si外，其他與2A11相當

30、）強化相： W、 Mg2Si、 、 S雜質相：(FeMnSi)Al6性 質：強度高，與2A12相當，但鑄錠熱裂傾向比2A12小，有好的熱塑性、鍛造性、焊接性能和耐熱性。缺 點：材料縱、橫向性能差別大，人工時效有晶間腐蝕和應力腐蝕開裂傾向熱處理：5023淬火+自然時效10d 或 1605時效18h(軋制或冷加工材); 1705時效10h(鍛件)用 途：板、帶、管、棒、線、型材及鍛件。用做高載荷結構件。狀態(tài)抗拉強度/MPa屈服強度/MPa延伸率/%T6鍛件47337311200 29422618T6板材46140210主要成分：Cu 1.8-2.6%, Mg 0.4-0.8%, Si 0.7-1.

31、2%， Mn 0.4-0.8%（實質是在Al-Mg-Si基礎上加銅，抑制自然時效，加強人工時效）強化相： Mg2Si、W、少量 S雜質相：(FeMnSi)Al6、TiAl3。性 質：中等強度、熱塑性好，抗蝕性、焊接性、切削性能好缺 點：有擠壓效應，材料縱、橫向性能差別大，有晶間腐蝕傾向熱處理：5205淬火+ 150-160時效6-12h用 途：中等強度鍛件和棒材。飛機隔框、接頭、支架和搖臂等狀態(tài)抗拉強度/MPa屈服強度/MPa延伸率/%T6鍛件392-6200 275-10主要成分：Cu 1.8-2.6%, Mg 0.4-0.8%, Si 0.7-1.2%， Mn 0.4-0.8%（在2A50

32、基礎上添加少量Cr、Ti）強化相： Mg2Si、W、少量 S雜質相：(FeMnSi)Al6、TiAl3。性 質：高溫塑性比2A50好，其他性能相當熱處理：505-525淬火+ 150-165時效6-15h用 途：制造復雜鍛件，如：壓氣機葉輪、導流葉輪等狀態(tài)抗拉強度/MPa屈服強度/MPa延伸率/%T6縱向38027510橫向3652457添加Ni, 當Fe/Ni約為1時，形成FeNiAl9，偏離比例出現(xiàn)AlCuNi、Al7Cu2Fe.組成相為+S+ FeNiAl9，沒有宜人工時效典型牌號：2A70(LD7)、2A80(LD8)、2A90(LD9)，2618主要成分：Cu 1.9-2.5%, M

33、g 1.4-1.8%, Fe 0.9-1.5%, Ni 0.9-1.5, Ti 0.02-0.1%強化相：S、FeNiAl9、Mg2Si；(NiFe AlCuNi; FeNi Al7Cu2Fe)性 質：有良好耐熱性，熱態(tài)塑性好，臨界變形度小(2-4%)，鑄造和加工性能都好，但焊接性和耐蝕性都差。熱處理：520-535固溶+1905時效20h； 退火380-430 ,緩慢冷卻用 途：鍛件、棒材或板材。用于200-250航空發(fā)動機或其他高溫工作零件。狀態(tài)抗拉強度/MPa屈服強度/MPa延伸率/%T6鍛件41528219.6250 262-8.6含Mg少或不含，添加一定量的Mn，合金由+ (CuAl

34、2)+ T(Al12Mn2Cu)組成，典型牌號：2A16(LY16)、2B16(LY16-1)、2A17(LY17)、2A20(LY20)、2219(LY19)這些合金中，除2A17含0.25-0.45%Mg外，其他幾乎不含Mg合金中Cu大于6%,已超過Cu的極限固溶度。過剩的 (CuAl2)提高耐熱性，T相粗化緩慢，保持高溫穩(wěn)定性。Ti細化晶粒、提高再結晶溫度。Zr、V提高再結晶溫度和固溶體穩(wěn)定性Fe、Si為雜質在二元鋁合金中，以Al-Cu合金耐熱性最好，進一步合金化，又以Al-Cu-Mn耐熱性能最好。主要成分：Cu 6-7%, Mn 0.4-0.8%, Ti 0.1-0.2%強化相： +

35、T+TiAl3雜質相：Fe2SiAl3、AlMnFeSi性 質：室溫強度和高溫(300以下)持久強度高，熱塑性好，可焊接。 抗蝕性差，陽極氧化、涂漆、包鋁可提高抗蝕性。熱處理：5355固溶+165-19018-35h時效用 途：板、棒、型材及鍛件。315 下高溫結構件和高強度焊接件。發(fā)動機導輪、超音速飛機結構材料。狀態(tài)抗拉強度/MPa屈服強度/MPa延伸率/%T63923141230017712714 Si不溶于Al,幾乎以純Si形式存在，不可熱處理強化。Si超過3%，應變質處理 熔點低、流動性好，容易補縮?？杀苊夂附恿鸭y，韌性和抗蝕性性好，對焊接有利。一般用做焊接鋁用焊絲和釬料。加Cu、Mg

36、，可熱處理強化，用于焊接可熱處理強化鋁合金加少量Ni，與Fe形成化合物，提高高溫強度、硬度，低膨脹系數(shù)和高耐磨性，可用于制造活塞及其他高溫下工作零件國際牌號有30余個，我國僅10個主要成分：Si 11.0-13.5%, 其它Cu、Mg、Ni強化相：Si、Mg2Si、CuAl2、S、AlCuNi或Al7Cu2Fe雜質相：FeAl3、AlFeSi性 質：鑄造性能好，線膨脹系數(shù)小，耐磨性好；同時Fe、Ni含量高，有良好耐熱性，可認為是耐熱鍛鋁?？箲Ωg開裂性能好，但一般抗蝕性和焊接性較差。熱處理：505-515固溶+170-175時效8-12h；用 途：鍛件、棒材。用于活塞和其他高溫工作零件。狀態(tài)

37、抗拉強度/MPa屈服強度/MPa延伸率/%T6鍛件38031591003453009200 906230主要成分：Si 5% 強化相：Si雜質相：Fe2SiAl8、FeSiAl3、FeAl3性 質：流動性好、很小的收縮率和良好焊接性能。抗蝕性也好。熱處理：熱加工400-450；用 途：產品為線材，用于鋁合金焊接時的填充金屬。狀態(tài)抗拉強度/MPa屈服強度/MPa延伸率/%典型性能6255.28主要成分：Si 7.5% 組成相：Si、Fe2SiAl8、FeSiAl3、FeAl3、(FeMn)Al6性 質：熔點低、凝固范圍窄、流動性好、很小的收縮率和良好焊接性能。熱處理：熱加工430-480；用 途

38、：產品為板材，用做釬接合金板的包覆層(0.06-0.16mm)、釬焊填充金屬 (釬接合金板基體為3A21)Mg2Si是主要強化相，極限固溶度達到1.85%, 300時僅0.27%.可熱處理強化。Mg2Si中Mg、Si比為1.73:1。如果 Mg 含量過剩（對于生成 Mg2Si 而言）會降低 Mg2Si 在鋁中的溶解度導致時效效果降低。Mg2Si含量高增加淬火敏感性。一般要求Si過剩。國際牌號70余個，我國15個。如6013：Al-(0.6-1.1)Cu-(0.6-1.0)Si-(0.8-1.2)Mg-(0.2-0.8)Mn，由美國鋁業(yè)公司1983年研制成功，廣泛用于飛機、汽車結構件，如美國海軍

39、反潛戰(zhàn)斗機、巡邏機P-7A用6013-T6薄板取代包鋁的2024-T3作蒙皮。我國仿制。該類合金鍛造性好，對應力腐蝕不敏感，時效過程緩慢因而采用人工時效。強度中等、耐蝕性、焊接性、加工性良好。常見合金6063，作建筑及裝飾材料，工藝簡單，淬火敏感性地，可空氣中淬火。在6063中加少量Cu和Cr獲得6061合金，時效后強度更高，但淬火敏感性增加，擠壓后須重新固溶水中淬火。該類合金有停放效應（淬火后室溫停留會降低隨后的人工時效強化效果）。6系合金工藝性能好，能鑄造成大規(guī)格的鑄錠。加工性能優(yōu)良，可大變形，生產大型、幾何形狀復雜的產品。特別適合于擠壓成型Cr、Mn可中和Fe的不良作用Cu可提高強度Zr

40、、Ti細化晶粒、抑制再結晶典型型號 6061(LD30)、6063(LD31).主要成分：Mg 0.8-1.2%, Si 0.4-0.8%. Cu 0.15-0.4%, Cr 0.4-0.35%強化相： Mg2Si熱處理：525-530固溶+16018h時效用 途：建筑材料，卡車、船舶、鐵道車輛結構件、家具狀態(tài)抗拉強度/MPa屈服強度/MPa延伸率/%T63102761710029026218主要成分：Mg 0.2-0.6%, Si 0.45-0.9%.強化相： Mg2Si熱處理：非常優(yōu)良的擠壓性能和低的淬火敏感性，擠壓后風冷即可淬火，易拋光和陽極氧化用 途：建筑材料，船舶、飛機、建筑等的裝飾

41、構件狀態(tài)抗拉強度/MPa屈服強度/MPa延伸率/%T6241214121001529718分不含Cu、含Cu兩類：Al-Zn-Mg: 主要特點是焊接性能好，強度在340-450MPa, 比硬鋁和超硬鋁低，但比Al-Mg-Si和Al-Mg系高，稱為中強可焊鋁合金。主要強化相：T(Al2Mg3Zn3)和(MgZn2)Al-Zn-Mg-Cu: 含Cu、強度在硬鋁中是最高的，稱為超硬鋁系鋁合金國際牌號60余個，我國18個含銅小于0.3%時，抗拉強度約400MPa，國內無牌號，基本仿制。一般情況下，Zn+Mg 量小于7%，還可加微量 Mn, Cr, Zr 等元素，抗應力腐蝕，焊接性好；若Zn+Mg高于7

42、%，強度雖可提高，但焊接性差。人工時效，淬火性好，可空冷淬火。Cu能提高強度和抗應力腐蝕能力，但對焊接不利，應控制在0.3以下典型牌號： 7A05、 7005、 7A01(LB1)、7A52(LC52)、7020主要成分：Zn 4.0-5.0%、Mg 1.0-1.8%, 少量Mn、Cr、Ti、Zr強化相： T(Al2Mg3Zn3)和(MgZn2)性 質：有應力腐蝕開裂傾向熱處理：400固溶+分段人工時效： 100-110時效8h+145-155時效16h ；用 途：高強度、高韌性的焊接組件，各種角桿。狀態(tài)抗拉強度/MPa屈服強度/MPa延伸率/%T5339334515T637231712O19

43、38320含銅量高于 0.3% 時，硬度特別高，故稱超硬鋁。銅的加入可顯劇提高塑性和抗應力腐蝕性能，抵消了由于 Zn+Mg 的高含量帶來的塑性與抗蝕性損失。擠壓效應。 銅在其中的作用可歸結為：SSS，強化相 S 的生成，降低晶內與晶界電位差。 其中7049鍛件、擠壓件、板，7149和7479鍛件用于飛機結構件，7475薄、厚板用于機身、翼皮、梁、子彈殼；7050用于起落架等。7039裝甲。歐共體的阿娜亞火箭的燃料箱用Al-Zn-Mg合金制造。航母上有時7055-T74511，7150-T77511，7249-T76511代替7075-T6 。 特點：主強化相為，GP ；塑性低，高溫穩(wěn)定性差；

44、分級時效（GP區(qū)形成慢），過時效（抗疲勞、應力腐蝕）； 為進一步提高抗蝕性，包Al-Zn合金，或陽極氧化著色； 有擠壓效應，用于大型骨架承力件。主要成分：Zn 5.7-6.7%、Mg 1.9-2.6%, Cu 2.0-2.6%，少量Zr強化相： T(Al2Mg3Zn3)、(MgZn2)、S(Al2CuMg)性 質：很高的強度、良好的抗剝落腐蝕及抗應力腐蝕能力，高的斷裂韌性和疲勞強度?？蓴D壓、自由鍛和模鍛熱處理：T736 415固溶+穩(wěn)定化處理+冷變形+時效： 120-175；用 途：飛機結構件中的板件、擠壓件和鍛件狀態(tài)抗拉強度/MPa屈服強度/MPa延伸率/%T7364964277主要成分：Z

45、n 5.1-6.1%、Mg 2.0-3.0%, Cu 1.2-2.0%，Cr 0.16-0.3%強化相： T(Al2Mg3Zn3)、(MgZn2)、S(Al2CuMg)性 質：很高的強度、良好的低溫強度。焊接性能差，抗應力腐蝕能力需雙級時效來提高。需包鋁和其他處理后使用熱處理：T651、T7352等 460-470固溶 雙級時效：100-1106-8h+170-1808-10h ；用 途：飛機結構件、高強度抗腐蝕結構件狀態(tài)抗拉強度/MPa屈服強度/MPa延伸率/%T65157250311(1) Al-Li合金(2) Al-Sc合金(3) Al-Fe-V-Si合金Al-Li合金： 輕質，航空航天

46、工業(yè)大力發(fā)展的一類合金。 20世紀20年代初，德國首先研制成功含Li的Al合金Scleron，典型成分為 Al-12Zn-3Cu-0.1Li，強度性能比硬鋁高。 1957年美國鋁業(yè)公司開發(fā)出 Al-Cu-Li 系2020合金，用于制造偵察機主翼的上下蒙皮。 蘇聯(lián)隨后也發(fā)展了類似的合金O1420。 我國60年代初研制成功Al-Cu-Li系合金S141，80年代研制出中強可焊的Al-1.5Li-4.4Mg-0.2Ag-0.12Zr 和高強 Al-(1.9-2.4)Li-2.0-24)Cu-(1.0-1.5)Mg-(0.1-0.13)Zr合金。 問題：韌性低、缺口敏感、晶間脆性、生產困難。一度中斷。

47、70年代中期以后，由于石油危機，又受重視，注重高強、低密度、高彈性模量。1971年英國Fulmer研究所研制成功Al-Mg-Li-Zr合金。Li添加入Al中，每增加1%Li，合金密度降低約3%，比剛度提高9%左右。該合金裂紋擴展慢。Al-Li合金時效的基本過程： S.S.S(Al3Li) (AlLi)Al-Mg-Li: S.S.S(Al3Li) (AlLi)Al2MgLiAl-Cu-Li: S.S.S(Al3Li) (AlLi)Al2CuLiGP與基體共格，呈球狀，為L12結構；屬NaCl結構，以粗大粒子在晶內與晶界不均勻沉淀，是強度下降?？瑟毩⑿魏耍部捎上噢D變而成。生產中，傳統(tǒng)的熔鑄工藝不

48、易控制，由于Li容易氧化燒損、熔體吸氫、與爐襯反應，形成氣孔和夾雜降低合金的塑性與韌性。目前采用快凝+粉末冶金方法。Mg不溶于沉淀相與母相共格強化。一旦被位錯切割，共格部分截面積減小，以后的位錯便容易沿此面滑移并堆積，引起應力集中，造成裂紋。無沉淀帶：時效后期，沿晶界沉淀。晶界脆化：吸氫、鈉防止局部優(yōu)先變形：均勻脫溶，彌散強化防止應力集中：欠時效，形變熱處理，晶粒細化防止晶界脆化：凈化熔體，加微量Bi減少晶內應力集中8090合金Al-Li-Cu-Mg合金, Li 2.2-2.7%, Cu 1.0-1.6% Mg 0.6-1.3%中等強度, 但密度比2024、7075低10%2090合金Al-C

49、u-Li合金， Cu 2.4-3.0%, Li 1.9-2.6%強度與7075-T6相當， 密度低 8%2091合金Al-Cu-Mg-Li合金， Cu 1.8-2.5, Mg 1.1-1.9, Li 1.7-2.3性能與7系相當，密度低8%5A90合金Al-Mg-Li-Zr合金， Mg 4.9-5.4%, Li 1.8-2.2%, Zr 0.08-0.13%中強可焊合金 以微量Sc (0.07-0.35%)合金化的合金，與不含Sc的同類合金相比，Al-Sc合金強度高、塑韌性好、耐蝕性能和焊接性能優(yōu)異。是繼Al-Li合金之后的新一代航天、航空、艦船用輕質結構材料。 20世紀70年代以后，俄羅斯科學院相繼對Sc的存在形式和作用機理做了系統(tǒng)研究，開發(fā)出Al-Mg-Sc、Al-Zn-Mg-Sc、Al-Zn-Mg-Cu-Sc、Al-Mg-Li-Sc、Al-Cu-Li-Sc五個系列17個牌號的Al-Sc合金。 產品主要瞄準航天、航空、艦船的焊接荷重結構件，以及堿性腐蝕環(huán)境的管材、鐵路油罐、高速列車關鍵部件。 我國已列入多項科技計劃。 Al-10.5Fe-2.5V和Al-8Fe-1.4V