铝及铝合金材料基础培训.docVIP

铝及铝合金材料的介绍 一、铝及其合金简介 二、铝及铝合金的牌号及状态代号 1. 铝及铝合金的牌号，见GB/T 16474。 铸造铝合金牌号表示方法（GB/T 8063-1994） 2. 铝合金状态代号，见国标GB/T 16475。 3.铝及铝合金的物理性能见对应的国标。 4.铝及铝合金的牌号对照： 5. 铝合金的密度 三、各系列合金介绍 3.1 2XXX铝合金介绍 3.2 5XXX铝合金介绍 3.3 6XXX铝合金介绍 3.4 7XXX系列铝合金介绍 四、铝及其合金的热处理 4.1我公司常用的有纯铝、硬铝母线、防锈铝以及硬铝合金等。 4.2 铝合金热处理工艺的几个术语介绍 固溶 脱溶 沉淀 淬火 4.3不能热处理强化的铝合金 有Al-Mn系（3A21）和Al-Mg系（如5A05等）两类，通称防锈铝。其共同特点是抗蚀性好，焊接性良好，强度低，塑性高，压力加工性好，不能热处理强化。常用冲压方法制成轻负荷的焊接零件和在腐蚀介质中工作的零件，如油箱（管）、铆钉、容器、罩、接线板等。 ①3A21具有优异的抗蚀性能，塑性很好，易于压力加工成型，焊接性也很好。 ②5A05等比3A21强度高，焊接性好，在潮湿大气和海水中有优良的抗蚀能力。 4.4能热处理强化的变形铝合金 （1）硬铝合金 硬铝中加入Cu、Mg的目的是形成强化相，提高其强度和硬度。此外加入少量Mn，改善其耐蚀性。 ①低强度硬铝（如2A04、2A10等），强度较低，塑性较好，常用作铆钉材料； ②中强度硬度2A11，经热处理后可得到较高的强度和良好的塑性。常用于制造形状复杂并具有一定强度的零件。 ③高强度硬铝2A12，其含Mg量较高（1.2~1.8%Mg），提高了时效强化效果，强度比2A11高，用作制造各种高强度结构零件，如支架等。 ④耐热硬铝（如2A02），其含Cu量较低，含Mg量较高，耐热性好，切削加工性良好。可制作在250~350℃范围内工作的承力结构零件。 硬铝的共同特点是：强度高，在退火和刚淬火状态下具有良好的塑性，焊接性较好，可热处理强化。但其耐蚀性差，特别是在海水中更差，这是由于其含有Cu的化合物，易受电化学腐蚀。通常在其表面包一层高纯度铝制成包铝硬铝，以增加耐蚀性能。 （2）超硬铝合金 超硬铝属于Al-Cu-Mg-Zn系合金。由于合金中含有多种复杂的强化相，是室温强度最高的一类变形铝合金。其缺点是：耐热性能低，应力腐蚀倾向大，缺口敏感性强，疲劳强度低。7A04和7A09合金通常在淬火、人工时效状态下使用。其强度比一般硬铝高得多，但塑性较低；有应力集中倾向，点焊性能良好，气焊不良；热处理后切削性能良好。用于制作在120℃以下工作的重要受力零件和高载荷零件，如飞机的壁板、大梁和起落架等。 （3）锻铝合金 锻铝属于Al-Mg-Si-Zn系合金。6A02和2B50具有中等强度和高的塑性，2A14的强度较高，2A70和2A80属于耐热锻铝。这类合金都含有Mg2Si强化相，经淬火及人工时效后可获得最大的强化效果。这类合金的机械性能与硬铝相近，热压力加工性能较好，通常以棒材和锻件状态供应，可制作形状复杂的锻件或模锻件。 4.5铝其合金的热处理工艺 4.5.1不能热处理强化的铝合金的热处理 热处理不能强化的铝合金有防锈铝、工业纯铝及低强度铸铝合金。这些合金经冷加工变形后，将产生冷作硬化，为了消除冷作硬化和提高其塑性，常采用不完全退火或完全退火处理。 为了获得最好的成型性或者制品以退火状态交付使用时，多采用完全退火。 为了消除部分冷作硬化，以便进行较小变形量的冷加工成型，或在提高塑性的同时还需要保留部分冷变形所获得的强化效果时，常采用不完全退火。 ①纯铝退火温度范围为340~440℃，线材取下区、板材管材取上区，保温60~180min后空冷。 ②防锈铝退火温度为400℃，保温90~240min后空冷。 完全退火温度的高低，取决于退火后的加工手段。变形程度较大，温度和时间取上限；变形程度较小，温度和时间取下限。 ③不完全退火在电炉中的加热温度为150~300 ℃，保温120~180min后出炉空冷。 4.5.2可热处理强化的铝合金的热处理 （1）低温除应力退火 对于某些经冷变形的铝合金制件，为消除因变形而产生的内应力并保持其加工硬化效果，一般采用200~300℃加热，保温1~2h，然后进行空冷。 （2）软化退火 为消除变形铝合金因轧制或冷加工造成的冷作硬化，重新获得高的塑性，或者消除因淬火时效获得的强化，均采用软化退火。软化退火又分为完全退火和快速两种。 ①完全退火，是将零件加热到390~450 ℃，保温10~60h，然后随炉冷至300 ℃以下出炉空冷。这种退火可使合金获得高的塑性和最低的强度。但退火周期长，效率低，容易晶粒粗大。 ②快速退火，又叫中间退火，其工艺是将零件加