神马文学网铝材原材料mrt解释
来源：百度文库 编辑：神马文学网 时间：2024/04/24 12:32:45
铝及其合金
一、纯铝
铝（aluminium，aluminum）的特点是密度小，为2.72g/cm３，仅为铁或铜密度的1/3左右。导电、导热性能好，仅次于银和铜。铝的化学性质很活泼，在空气中铝表面能与氧结合而形成一层致密Al2O3保护膜，阻止铝进一步被氧化。因此，铝在空气和水中有较好的耐蚀性，但铝不能耐酸、碱、盐的腐蚀。
铝具有面心立方晶格，塑性好(δ＝50%，ψ＝80%)，能通过冷或热的压力加工制成线、板、带、管等型材，但强度不高，σb＝80MPa，冷加工后，σb＝(150～250)MPa。 所以纯铝主要用来制作电线、电缆、散热器及要求不锈耐蚀而强度要求不高的日用品或配制合金。
工业纯铝（commercial purity aluminium）不象化学纯铝那样纯，它或多或少存在有杂质(如Fe、Si等)。铝中所含杂质数量愈多，其导电性、导热性、 抗大气腐蚀性以及塑性就愈低。
我国工业纯铝的牌号是以杂质的限量来编制的，如L1、L2、L3……。L是“铝”字汉语拼音字首，其后所附顺序号愈大，其纯度愈低。
二、铝合金
纯铝的强度很低，不宜作结构材料，为提高其强度，最有效的办法是加入合金元素，如Si、Cu、Mg、Mn等，制成铝合金（aluminium alloy，aerolite）。这些铝合金强度较高，仍具有密度小，特别是很高的比强度( 即强度极限与密度的比值)以及好的导热性及耐蚀性等。
(一)铝合金的分类
根据铝合金的成分及生产工艺特点，可将铝合金分为形变铝合金和铸造铝合金两类。
由图可见，当成分小于D／点的合金，加热时能形成单相固溶体组织，塑性较好，适于压力加工，故称为形变铝合金。形变铝合金中成分小于F点的，其固溶体的成分不随温度的变化而变化， 因不能进行热处理强化，称为热处理不能强化的铝合金；成分位于F 与D／之间的合金，其固溶体成分随温度的变化而改变，因而可用热处理来强化，故称为热处理能强化的铝合金。成分大于D／点的合金，具有低熔点共晶组织，流动性好，适于铸造，称为铸造铝合金，但不适于压力加工。
形变铝合金还可按照其主要性能特点分为防锈铝、硬铝、超硬铝及锻铝等。
铸造铝合金还可按照其中主要合金元素的不同分为：Al－Si、Al－Cu、Al－Mg、Al－Zn等。
(二)铝合金的热处理特点
铝合金不仅可以通过冷变形加工硬化方法提高其强度，还可以通过热处理－“时效硬化”（ age hardening）方法进一步提高其强度。
铝合金的热处理机理与钢不同。钢经淬火后硬度、强度立即提高，塑性则降低。而成分位于F与D／之间的铝合金加热到α相区，保温、水冷淬火，可在室温得到过饱和的α固溶体，其强度和硬度并不能立即升高，而塑性却显著改善，这种过程称为淬火或固溶处理。由于淬火后获得的过饱和固溶体是不稳定的，有析出第二相( 强化相)的趋势。在室温下放置一段时间或低温加热，原子有能力在晶格中移动，逐渐向稳定状态转变，使强度、硬度明显升高，塑性则降低。这种固溶处理后的合金随时间延续而发生进一步强化的现象称为“时效强化”或“时效硬化”。在室温下所进行的时效称为自然时效，在加热的条件下所进行的时效称为人工时效。
(三)形变铝合金
1.防锈铝合金
主要合金元素是Mn和Mg。这类合金锻造退火后是单相固溶体，故抗腐蚀性能好，塑性好，防锈铝牌号用“铝防”汉语拼音字首“LF”加顺序号表示。如LF5、LF11、LF21等。 这类合金主要用于载荷不大的压延、焊接，或耐蚀结构件，如油箱、导管、线材、轻载荷骨架以及各种生活器具等。
各种防锈铝合金均属不能热处理强化的铝合金，若要提高合金强度，可施以冷压力加工，它可产生加工硬化。
2.硬铝合金
硬铝（duraluminium ）基本上是Al-Cu-Mg合金，还含有少量的Mn，各种硬铝都可以进行时效强化，但抗蚀性差，特别在海水中尤甚，因此需要防护的硬铝部件其外部都包一层高纯度铝，制成包铝硬铝材。
硬铝牌号用“铝硬”汉语拼音字首“LY ”加顺序号，如LY1(铆钉硬铝)、LY11(标准硬铝)及LY12(高强度硬铝)等。
硬铝是比强度高的结构材料，在航空工业及仪器制造中获得了广泛的应用。
3.超硬铝合金(SD alloy)
是Al-Cu-Mg-Zn合金，即在硬铝的基础上加Zn制成的。 这类合金是目前强度最高的铝合金，比强度更高，故称超硬铝。缺点也是抗蚀性很差，可提高人工时效温度或包铝。
超硬铝合金的牌号用“铝超”汉语拼音字首“LC”加顺序号表示。如LC4、LC6等，多用于制造受力大的重要构件，如飞机大梁等。
4.锻铝合金
是Al-Cu-Mg-Si系合金，合金元素的种类虽多， 但每种元素的含量都较少，因而具有良好的热塑性及耐蚀性，强度可与硬铝相媲美。淬火时效后均可提高强度。
锻铝合金的牌号用“铝锻”汉语拼音字首“LD”加顺序号表示，如LD5、LD7等。由于锻造性能良好，主要用于飞机或内燃机车上承受重负荷的锻件或模锻件。
(四)铸造铝合金(cast aluminium alloy)
铸造铝合金种类很多，其中铝硅合金具有良好的铸造性能，足够的强度，而且密度小，用得最广，约占铸造铝合金总产量的50%以上，含Si（10～13）%的Al-Si合金是最典型的铝硅合金，属于共晶成分，通常称为“硅铝明”。
铸造铝合金的牌号由“铸”字的汉语拼音字首“Z”＋Al＋其它主要元素符号及百分含量来表示，如ZAlSi12表示含12%Si的铸造Al-Si合金。而合金的代号用“铸铝”的汉语拼音字首“ZL ”加三位数字表示。第一位数字表示合金类别，第二、 三位则表示合金的顺序号。例ZL102表示2号Al-Si系铸造铝合金。
铸造铝合金一般用于制作质轻、耐蚀、形状复杂及有一定机械性能的零件。如铝金活塞、仪表外壳、水冷式发动机缸件、曲轴箱等。
一、纯铝
铝（aluminium，aluminum）的特点是密度小，为2.72g/cm３，仅为铁或铜密度的1/3左右。导电、导热性能好，仅次于银和铜。铝的化学性质很活泼，在空气中铝表面能与氧结合而形成一层致密Al2O3保护膜，阻止铝进一步被氧化。因此，铝在空气和水中有较好的耐蚀性，但铝不能耐酸、碱、盐的腐蚀。
铝具有面心立方晶格，塑性好(δ＝50%，ψ＝80%)，能通过冷或热的压力加工制成线、板、带、管等型材，但强度不高，σb＝80MPa，冷加工后，σb＝(150～250)MPa。 所以纯铝主要用来制作电线、电缆、散热器及要求不锈耐蚀而强度要求不高的日用品或配制合金。
工业纯铝（commercial purity aluminium）不象化学纯铝那样纯，它或多或少存在有杂质(如Fe、Si等)。铝中所含杂质数量愈多，其导电性、导热性、 抗大气腐蚀性以及塑性就愈低。
我国工业纯铝的牌号是以杂质的限量来编制的，如L1、L2、L3……。L是“铝”字汉语拼音字首，其后所附顺序号愈大，其纯度愈低。
二、铝合金
纯铝的强度很低，不宜作结构材料，为提高其强度，最有效的办法是加入合金元素，如Si、Cu、Mg、Mn等，制成铝合金（aluminium alloy，aerolite）。这些铝合金强度较高，仍具有密度小，特别是很高的比强度( 即强度极限与密度的比值)以及好的导热性及耐蚀性等。
(一)铝合金的分类
根据铝合金的成分及生产工艺特点，可将铝合金分为形变铝合金和铸造铝合金两类。
由图可见，当成分小于D／点的合金，加热时能形成单相固溶体组织，塑性较好，适于压力加工，故称为形变铝合金。形变铝合金中成分小于F点的，其固溶体的成分不随温度的变化而变化， 因不能进行热处理强化，称为热处理不能强化的铝合金；成分位于F 与D／之间的合金，其固溶体成分随温度的变化而改变，因而可用热处理来强化，故称为热处理能强化的铝合金。成分大于D／点的合金，具有低熔点共晶组织，流动性好，适于铸造，称为铸造铝合金，但不适于压力加工。
形变铝合金还可按照其主要性能特点分为防锈铝、硬铝、超硬铝及锻铝等。
铸造铝合金还可按照其中主要合金元素的不同分为：Al－Si、Al－Cu、Al－Mg、Al－Zn等。
(二)铝合金的热处理特点
铝合金不仅可以通过冷变形加工硬化方法提高其强度，还可以通过热处理－“时效硬化”（ age hardening）方法进一步提高其强度。
铝合金的热处理机理与钢不同。钢经淬火后硬度、强度立即提高，塑性则降低。而成分位于F与D／之间的铝合金加热到α相区，保温、水冷淬火，可在室温得到过饱和的α固溶体，其强度和硬度并不能立即升高，而塑性却显著改善，这种过程称为淬火或固溶处理。由于淬火后获得的过饱和固溶体是不稳定的，有析出第二相( 强化相)的趋势。在室温下放置一段时间或低温加热，原子有能力在晶格中移动，逐渐向稳定状态转变，使强度、硬度明显升高，塑性则降低。这种固溶处理后的合金随时间延续而发生进一步强化的现象称为“时效强化”或“时效硬化”。在室温下所进行的时效称为自然时效，在加热的条件下所进行的时效称为人工时效。
(三)形变铝合金
1.防锈铝合金
主要合金元素是Mn和Mg。这类合金锻造退火后是单相固溶体，故抗腐蚀性能好，塑性好，防锈铝牌号用“铝防”汉语拼音字首“LF”加顺序号表示。如LF5、LF11、LF21等。 这类合金主要用于载荷不大的压延、焊接，或耐蚀结构件，如油箱、导管、线材、轻载荷骨架以及各种生活器具等。
各种防锈铝合金均属不能热处理强化的铝合金，若要提高合金强度，可施以冷压力加工，它可产生加工硬化。
2.硬铝合金
硬铝（duraluminium ）基本上是Al-Cu-Mg合金，还含有少量的Mn，各种硬铝都可以进行时效强化，但抗蚀性差，特别在海水中尤甚，因此需要防护的硬铝部件其外部都包一层高纯度铝，制成包铝硬铝材。
硬铝牌号用“铝硬”汉语拼音字首“LY ”加顺序号，如LY1(铆钉硬铝)、LY11(标准硬铝)及LY12(高强度硬铝)等。
硬铝是比强度高的结构材料，在航空工业及仪器制造中获得了广泛的应用。
3.超硬铝合金(SD alloy)
是Al-Cu-Mg-Zn合金，即在硬铝的基础上加Zn制成的。 这类合金是目前强度最高的铝合金，比强度更高，故称超硬铝。缺点也是抗蚀性很差，可提高人工时效温度或包铝。
超硬铝合金的牌号用“铝超”汉语拼音字首“LC”加顺序号表示。如LC4、LC6等，多用于制造受力大的重要构件，如飞机大梁等。
4.锻铝合金
是Al-Cu-Mg-Si系合金，合金元素的种类虽多， 但每种元素的含量都较少，因而具有良好的热塑性及耐蚀性，强度可与硬铝相媲美。淬火时效后均可提高强度。
锻铝合金的牌号用“铝锻”汉语拼音字首“LD”加顺序号表示，如LD5、LD7等。由于锻造性能良好，主要用于飞机或内燃机车上承受重负荷的锻件或模锻件。
(四)铸造铝合金(cast aluminium alloy)
铸造铝合金种类很多，其中铝硅合金具有良好的铸造性能，足够的强度，而且密度小，用得最广，约占铸造铝合金总产量的50%以上，含Si（10～13）%的Al-Si合金是最典型的铝硅合金，属于共晶成分，通常称为“硅铝明”。
铸造铝合金的牌号由“铸”字的汉语拼音字首“Z”＋Al＋其它主要元素符号及百分含量来表示，如ZAlSi12表示含12%Si的铸造Al-Si合金。而合金的代号用“铸铝”的汉语拼音字首“ZL ”加三位数字表示。第一位数字表示合金类别，第二、 三位则表示合金的顺序号。例ZL102表示2号Al-Si系铸造铝合金。
铸造铝合金一般用于制作质轻、耐蚀、形状复杂及有一定机械性能的零件。如铝金活塞、仪表外壳、水冷式发动机缸件、曲轴箱等。