铝系列有六种主要类型。铝 1000 系列是纯铝,具有耐腐蚀性。2000 铝系列加入铜以提高强度。同样,在 3000 中,你会发现锰。铝 5000 使用锰,最适合船舶零件制造。6000 系列结合了硅和镁,最适合焊接操作。铝 7000 带有锌,用于制造航空航天加工零件。
因此,我们撰写本文的目的是教您铝类型的基础知识。您将获得有关铝合金、其等级及其应用的知识。
铝的基本分类
锻造和 铸铝 是两种主要的铝形式。这两种类型之间的主要区别在于生产方法和功能应用。
锻铝与铸铝
锻造铝合金铸造铝合金1xxx纯铝Al~99%1xx.x纯铝Al~99%2xxx 铝铜2xx.x 铝铜3xxx 铝锰3xx.x Al-Si 添加 Cu 和/或 Mg4xxx 铝硅4xx.x 铝硅5xxx 铝镁合金5xx.x 铝镁6xxx 铝-(镁,硅) (6061)6xx.x 未使用系列7xxx 铝锌7xx.x 铝锌8xxx 使用的主要合金元素是铁或锡。8xx.x 铝锡9xx.x 其他元素
铝金属的固态允许锻铝制造的成型工艺。制造涉及三个基本过程:轧制、挤压和锻造。所应用的成型技术可以改变铝晶粒图案,使其与特定强度向量保持一致。
铸铝的生产方法始于将熔融的铝注入特定的模具中。在冷却过程中,金属材料保持模具的形状。铸铝价值的显著特征是其能够生产复杂的形状。
在此过程中,您会注意到金属呈现出均匀的晶粒排列。锻铝通常用于结构应用,而铸铝最适合用于发动机缸体和外壳。
铝合金编号系统
牌号主要合金元素1xx.x非合金铝2xx.x铜V3xx.x硅与铜或镁4xx.x硅5xx.x镁7xx.x锌与铜、镁、铬、锰2xx.x锡
事实上,铝合金不仅仅由简单的铝材料组成。铝与多种附加成分相结合。四位数字系统用于确定这些合金的识别。首位数字显示主要合金成分。
这个 铝合金1000 系列以纯铝为主要成分,而6000系列则含有镁、硅等元素。第一位数字是合金成分的重要指标,后面的数字则扩展了成分信息。
6061-T6 的组合表示 6000 系列的成员接受了特定的热处理以达到强度。
主要铝合金系列及其性能
美国标准/美国材料试验协会UNSSiFeCuMnMgNiZnSnTi其它360SG100BA09.0-10.020.60.350.40-0.600.50.150.25其余3600360SG100AA19.0-10.01.30.60.350.40-0.600.50.150.25其余3600380SC84BA07.5-9.523.0-4.00.50.10.30.350.5其余3800380ESC84AA17.5-9.51.33.0-4.00.50.10.30.350.5其余3800383ESC102AA09.5-11.51.33.0-4.00.50.10.30.350.5其余3830384ESC114AA010.5-12.01.33.0-4.50.50.10.30.350.5其余3540390SC174AA016.0-18.01.34.0-5.00.10.45-0.650.10.20.2其余3900390SC174SA216.0-18.01.34.0-5.04.0-5.00.50.45-0.650.10.150.1其余3900392S19A018.0-20.01.50.40-0.800.20-0.600.80-1.200.50.50.30.2其余413S16A011.0-13.020.350.50.50.150.25–其余4130413S12AA011.0-13.010.350.10.50.50.150.25其余4130433S5CA434.5-6.020.60.350.50.50.150.25其余4404518G8AA00.351.80.253.5-8.5–0.150.25–其余5180
各种铝合金系列针对不同的应用场合呈现出不同的性能。既定的系列明确了铝材料的特定用途。
1000系列纯铝
该系列铝材的纯铝含量为 99% 或更高。其技术组成包括出色的耐腐蚀性、出色的导电性和高纯度。电导体和化学加工设备均使用这种金属产品。该材料的机械性能较弱。1100 级因其出色的成形能力而成为最受欢迎的版本。
2000系列铜合金
该系列的主要合金成分是铜,其含量为 2-7%(重量百分比)。该合金的强度增加,并允许进行热处理。航空航天应用取决于这种材料的具体特性。例如铝 2024 和铝 2017。
强度高是其主要特性之一,但焊接性却成为一大挑战。该材料通过沉淀硬化工艺获得高强度。飞机结构应用采用该系列中广受欢迎的 2024 级。
3000系列锰合金
该系列的锰成分范围为 1.5 至 XNUMX%(重量)。该合金具有中等强度,但兼具良好的可加工性和耐腐蚀性。该材料可用于饮料罐和炊具。强度的提高是通过技术应变硬化实现的。流行等级 3003铝 和铝3004是通用的 钣金加工.
4000系列硅合金
该系列含有 4% 至 12% 的硅。硅的存在降低了熔点并提高了材料的流动性。这一特定特性为铸造操作带来了诸多好处。
该合金用于焊丝和钎焊合金应用。硅的作用是降低熔点范围并增强铸造特性。焊接填料铝 4043 和铝 4045 被认为是这种合金最常用的形式。
5000 系列镁合金
该系列的镁含量最高可达 5%。焊接性能和高抗拉强度是这种材料的基本特性。这种材料脱颖而出,因为它在海洋应用中有实际用途。例子包括铝 5052 和铝 5083。当金属结构中的镁原子增加时,合金的强度会增加,因为固溶体会强化。现代应用利用 5052,因为它具有出色的焊接性能以及防腐性能.
6000 系列镁硅合金
镁硅化物是镁和硅元素结合而成的合金,具有中高强度和强耐腐蚀性,是挤压件的良好选择。
例如 6061 和 6063。这是一种用途广泛的合金。沉淀硬化产生其强度特性,使其可进行热处理。流行等级:6061,一种非常常见的结构合金。
7000 系列锌合金
该铝系列主要由锌组成,并添加了镁和铜元素。该系列在铝合金中具有最高的强度值,并具有热处理能力。航空航天和军事部门非常依赖这一重要特性。例如铝 7075 和铝 7050。
所有这些合金都需要定期进行热处理。由于沉淀硬化过程,强度达到极高的水平。高应力应用行业依赖于该系列的 7075 级作为其主要产品。
8000 系列铝合金
该系列由锂合金和其他特种合金组成。这些都是新兴合金。该系列涵盖广泛的合金组合,包括多种不同的合金类型,在航空航天工业中最受欢迎的是锂铝合金 8090。
铝回火等级说明
挑选铝合金后,您会看到它有回火标识。因此,基本要点是,这告诉您铝是如何加工的。
F、O、H、T 标识
牌号意F为制造品或铸造品。无处理O退火。尽可能柔软的状态T4固溶处理、淬火,然后自然时效至稳定状态T5铸造冷却并人工时效T6固溶热处理、淬火和人工时效T7固溶处理、淬火和过时效/稳定
这些是主要的名称。“F”表示加工。您会看到这是针对铝的,这种铝对回火没有特殊的控制。“O”表示退火。接下来是,这是针对通过加热软化的铝。“H”表示应变硬化。这一点很明显。这是针对通过冷加工强化的铝。“T”表示热处理。所以,您看,这是针对通过加热和冷却强化的铝。
每种脾气的详细解释
“F” (伪造)
这意味着铝材的状态与出厂时的状态相同。有一点是明确的:铝材的性质是无法控制的。
“O” (退火)
这意味着铝被加热并冷却以使其变软。您会发现它具有高可成形性但强度较低。
“H” (应变硬化)
这意味着铝通过冷加工(如轧制或拉伸)得到了强化。这一点很重要。“H”标识中的数字表示其硬化程度。例如,H14 表示半硬。
“T” (热处理)
这意味着铝经过加热和冷却以使其变硬。“T”标识中的数字表示具体的热处理。例如,T6 表示固溶热处理和人工时效。
脾气如何影响房产的示例
6061-O 铝材具有易变形的特点,而 6061-T6 铝材则因其强度特性而主要用于结构应用。回火会改变铝材的强度、硬度和可成形性,因此这一点变得显而易见。
脾气是影响选择合适铝材料的一个关键因素。
特殊铝合金
铝合金的用途扩展到比其他材料更频繁出现的特定材料。这些合金的独特特性使其在应用中非常有用。
6061铝
这是一种非常常见的合金。6061 铝合金的主要规格是它具有出色的强度以及耐腐蚀性和制造能力。该合金可用于结构用途、挤压制造和一般机械应用。
产品特性
中高强度,耐腐蚀性优异,机械加工性良好。该材料用途广泛,易于焊接,易于上市。
缺点: 强度不如 7075。这一点的强度和可加工性比率使其在各种应用中广受欢迎且引人注目。
7075铝
该材料的主要特点是具有出色的强度,广泛应用于航空航天和军事领域。
产品特性
强度非常高,可加工性好,但耐腐蚀性较差。这种材料在焊接操作过程中会产生困难,并且耐腐蚀性较差。飞机结构需要这一重要特性,因为它们具有高强度特性。
5052铝
该材料具有极强的耐腐蚀性和卓越的可焊性。这种铝产品可用于海洋领域、油箱和金属板制造。
产品特性
强度高、焊接性好、耐腐蚀。该合金具有易焊接性和良好的海洋环境耐腐蚀性。缺点:强度不如 6061 或 7075。该材料在腐蚀条件下操作时非常有用。
2024铝
该材料因其出色的耐用性而可用于飞机应用。主要合金成分是铜。特性:强度高,可加工性好,但耐腐蚀性较差。优点包括强度重量比高。
缺点包括可焊性差和耐腐蚀性较低。飞机机身和机翼使用这种材料,因为它们需要高强度重量比,而这种材料可以提供这种材料。每种合金都有特定的优缺点。
不同类型的铝合金具有不同的特性和用途。对于那些对技术细节感兴趣的人,我整理了这些详细的文章供您参考:
2024 铝与 6061 铝
6061 铝与 7075 铝
2020 铝与 8020 铝
不同类型铝材的应用
铝在工业上用于多个生产领域。决定使用哪种形式的铝完全取决于预期用途。
航空航天
该行业需要高强度材料。生产过程中使用 7000 和 2000 系列合金以及 6000 和 5000 系列合金。这一特性之所以突出,是因为这些合金实现了最大的强度与重量比。飞机结构和部件采用铝材料制造。
汽车
汽车行业采用铝材料来减轻汽车重量和防止腐蚀。该行业通常采用 6000 和 5000 系列合金。铝合金性能更好,燃油效率更高,耐用性更好。车身面板、发动机缸体和底盘部件的生产主要依靠铝。
建筑业
该行业使用挤压和包覆材料。在这个阶段,6000 和 3000 系列合金必不可少。这些材料具有出色的强度特性和耐腐蚀性。这些合金用于建造窗户、门和建筑立面。
罐头产品包装
铝生产行业将铝用于罐头产品和铝箔。基本要求表明制造商使用 1000 和 3000 系列合金。这些合金的显著特点包括其可成形性和耐腐蚀性。铝在食品和饮料产品的包装中得到应用。
船舶
这个行业需要耐腐蚀材料。5000 系列合金是此类应用的主要选择。该合金在耐盐水腐蚀和焊接应用中均表现出色,因此非常重要。您可以在船体、甲板和海洋结构中找到 5000 系列合金。
电子设备
铝的导电性能使该行业得以运作。1xxx 系列合金是用于此目的的第二类材料。这些合金表现出出色的导电性作为其主要特性。该材料用于散热器、电导体和电子外壳。
特定铝型材应用案例研究
您将看到,针对特定工作选择特定的铝类型。因此,您会看到,现实世界的例子展示了这些合金的工作原理。
案例研究 1:波音 777 飞机
波音 777 的机翼结构采用 7075-T6 铝材。这一重要事实表明,之所以选择这种合金,是因为它具有出色的强度和更轻的重量。飞机必须展示其承受高飞行应力的能力。使用 7075-T6 铝材,飞机可以保持其重量轻,并实现足够的强度。
案例研究2:饮料罐
基本事实是,饮料罐的主要材料是 3004 铝。之所以选择这种合金,是因为它具有良好的成形性和出色的耐腐蚀性能。评估表明,容器应保持性能并保护其内容物。简而言之,3004 提供了适当的性能平衡。
案例研究 3:海洋应用:船体
船体的生产主要依靠 5083 铝作为主要材料。这种合金之所以脱颖而出,是因为行业专家选择它是因为它具有可焊性和在盐水环境中抗腐蚀的能力。船舶需要耐海洋条件。通过使用 5083 铝,所需的耐用性成为可能。
案例研究 4:挤压建筑部件
建筑门窗框架需要 6063-T6 铝作为首选材料。选择这种合金是明智之举,因为生产商会选择它。毕竟,它具有出色的强度和可挤压性。该材料允许在基本层面上生产复杂的设计。建筑行业发现 6063-T6 是最佳的材料选择。
案例研究 5:输电线路
电力部门需要 1350 铝来制作输电线。特别值得注意的是,这种合金之所以能成为首选,是因为它具有出色的导电性。这种材料可以高效地传导电力。1350 铝合金是电力用途的绝佳解决方案。
结语
铝制品的多样性确保了其在不同工业应用中的重要作用。有必要为每种应用选择合适的铝类型。还需要了解合金的特性及其回火状态,以及它们在不同领域的具体应用。这些知识有助于实现最佳利用。