铝及铝合金基本性质介绍.ppt

第1章 铝及其铝合金 1.1 概述 1.2 铝的制取 1.3 铝的物理冶金 1.4 工业纯铝 1.5 铝合金 1.5.2 变形铝合金 铝锰防锈铝合金 ⑵热处理强化变形铝合金 ②锻铝合金 ③超硬铝合金7AXX 铸造有色金属及其合金牌号表示方法统一如下: ① 铸造有色纯金属的牌号为 Z +该金属元素符号+ 纯度百分含量数字。 如ZAl99.5。 ② 铸造有色合金的牌号为 Z+基体元素符号+主要合金元素符号及其名义百分含量数字+其他合金元素符号及其百分含量数字。混合稀土元素符号用RE表示。 如ZAlSi7Cu4、ZCuZn31Al2、ZSnSb11Cu6等。 铸造铝合金的代号用“铸铝”二字的汉语拼音第一个大写字母“ZL”加三位数字表示: 第一位数表示合金系别：1为铝硅系合金； 2为铝铜系合金；3为铝镁系合金；4为铝锌系合金。 第二、三位数字表示合金的顺序号。如ZL111表示11号铝硅系铸造铝合金。 ⑴铝-硅铸造合金 ⑵铝-铜铸造合金 ⑶铝-镁铸造合金 ⑷ Al-Zn系铸造铝合金 这类合金的铸造性能好，强度较高，可自然时效强化；但密度大，耐蚀性较差。 1.4.2 杂质元素对纯铝组织及性能的影响 主要杂质为Fe和Si，次要杂质为Cu、Zn、Mn、Ni、Ti等。 　　铁在铝中溶解度为0.052％ 、硅1.65％，随温度下降而急剧减小。 Fe、Si含量及相对比例(铁硅比)影响纯铝性能。　　 　　少量铁或硅就可形成FeAl3或β(Si)，降低纯铝塑性，针状FeAl3影响更大。 Fe、Si共存时，出现FeAl3、β(Si)相、α(Fe3SiAll2)及β(Fe2Si2Al9) 。 WFeWSi，形成富Fe化合物α(Fe3SiAl12)。 WSiWFe，形成富Si p(Fe2Si2)，骨骼状α(Fe3SiAll2)，枝条状α(Fe3SiAll2)，粗针状β(Fe2Si2Al9)。这些相又硬又脆，使铝的塑性急剧下降。 铝中Fe/Si≥2～3；铁硅比不当，引起纯铝铸锭产生裂纹。 W(Fe+Si)小于0.65％时， WFeWSi以减少铸锭开裂倾向。 W(Fe+Si)大于0.65％时，共晶数量增加，热裂纹易被共晶液体充填而愈合。所以铁硅比的影响小。 FeAl3、α、β相的电位比铝高，破坏了纯铝表面氧化膜的连续性，降低了纯铝的耐蚀性、导电性。 1.4.3 纯铝的应用 高纯铝主要用于科研、化学工业、电子工业以及其它一些特殊用途。日常生活用品用1050A(L3)制造。大部分纯铝用于熔制铝合金，有些纯度不高的铝有时也用来加工成各种半成品。 1A50 食品、化学和酿造工业用挤压盘管，各种软管，烟花粉 1A60 要求抗蚀性与成形性均高的场合，但对强度要求不高，化工设备是其典型用途 1070 用于加工需要有良好的成形性和高的抗蚀性但不要求有高强度的零件部件，例如化工产品、食品工业装置与贮存容器、薄板加工件、深拉或旋压凹形器皿、焊接零部件、热交换器、印刷板、铭牌、反光器具 1A45 包装及绝热铝箔，热交换器 1A99 电解电容器箔，光学反光沉积膜 超高纯铝： 5N5（每种杂质元素含量≤0.4ppm），导电性、延展性和抗蚀性比原铝更好，广泛用于电子工业及航空航天等。 半导体制造业用溅射靶材：制造芯片时，等离子态铝沉积于硅片上形成一层铝膜，随后在膜上涂一层感光性树脂，经曝光腐蚀掉无用的部位，而保留的极窄的铝条便是所需的导电体。??? 集成电路配线：痕量杂质铀与钍释放的α粒子，造成集成电路出现故障，使程序失误与混乱。 超高纯铝5N2 U+Th5ppb（wt%）、超高纯铝5N5 U+Th1ppb 超导电缆稳定化材料 ：5N2及5N5，平板显示器用溅射靶材。 电气电子材料 ：5N2超纯铝用于制造光电子存储媒体，如CD、CD-ROM 、CD-RW、数据盘、DVD等。光盘中用5N超纯铝溅射膜作为光反射层。 pm part per thousand 千分之一；ppm part per million 百万分之一； ppb part per billion 10亿分之一 ；ppt part per trillion 万亿分之一 超高纯铝 1.5.1 铝合金的牌号、分类与应用 1.5 铝合金 形变铝合金： 相图中D点以左的部分。该类铝合金加热至固溶线FD以上时能形成单相α固溶体，塑性好，适用于压力加工成形。 不能热处理强化的形变铝合金： 相图中F点以左的部分，组织为单相固溶体，且其溶解度不随温度而变化，无法进行热处理强化； 可热处理强化的形变铝合金： 相图中F和D之