铝及铝合金基础知识简介共32页

金属特性之铝合金材料特性铝合金强度/质量大,工艺性好,或用于压力制造及铸造,焊接,目前广泛用于飞机、发动机各种结构上。

1、变形铝合金:1.1防锈铝：A1-Mn及A1-Mg系合金(LF21、LF2、LF3、LF6、LF10)属于防锈铝,其特点是不能热处理强化,只能用冷作硬化强化,强度低、塑性高、压力加工性良好,有良下的抗蚀性及焊接性。

特别适用于制造受轻负荷的深压延零件,焊接零件和在腐蚀介质中工作的零件。

1.2硬铝：LY系列合金元素要含量小的塑性好,强度低;如LY1,LY10,含金元素及Mg,Cn适中者,强度、塑性中高;如LY11;金中Cn,Mg含量高则强度高,可用于作承动构件;如LY12,LY2,LY4;LC系列这超硬铝,强度高,但静疲劳性能差LY11,LY17为耐热铝,高温强度不太多,但高温时蠕度强度高。

1.3锻铝：LD2具有高塑性及腐蚀稳定性,易锻造,但强度较低;LD5,LD6,LD10强度好,易于作高负载锻件及模锻件;LD7;LD8有较高耐热性,用于高温零件,具有高的机械性能和冲压工艺性。

2、铸造铝合金:1).低强度合金：ZL-102 ; ZL-3032).中强度合金：ZL-101 ; ZL-103 ; ZL-203 ;ZL-3023).中强度耐热合金：ZL-4014).高强度合金：ZL-104 ;ZL-1055).高强度耐热合金：ZL-201 ;ZL-2026).高强度耐蚀合金：ZL301镁合金铸件的常见缺陷及分析一熔剂夹渣缺陷特征：1.表面熔剂夹渣：大块的夹渣在出型时呈暗褐色，外形一般不太规则，小点的熔渣则难以发现，氧化处理前经酸洗能溶解它.2.铸件内部的熔剂夹渣在X光底片上一般呈白色的斑点，在断口上呈暗灰色3.熔剂夹渣一般分布在铸件浇注位置的下部内浇口附近及死角处4.经加工后，露于表面的熔剂夹渣放在空气中1～4小时就可以见到褐色的斑点，停放一段时间，便长出白毛。

产生原因：1.工艺操作方面，合金液浇注前没有一定的静置时间，可提式坩埚或浇包出炉时不平稳，浇注完后浇包或坩埚残留量太少，浇包在坩埚内舀取合金液时，将熔渣搅入合金液内。

铝及铝合金挤压材初级培训资料（一）铝是一种轻金属，其化合物在自然界中分布极广，地壳中铝的含量约为8％（重量），仅次于氧和硅，居第三位。

在金属品种中，仅次于钢铁，为第二大类金属。

铝的导电性、延展性良好，应用范围十分广泛，涉及轻工、电力、电气、电子、汽车、机械制造、建筑、包装等行业，是国民经济发展的重要基础原材料。

铝及铝合金的基本特性及主要应用范围如下:1、质量轻、强度好，比强度高：铝的密度是2.7t/m3，与铜（密度8.9 t/m3）或铁（密度7.9 t/m3）比较，约为它们的1/3。

铝制品或铝制造的物品重量轻，铝的力学性能不如钢铁，但它的比强度高。

可以添加铜、镁、锰、铬等合金元素，制成铝合金，在经热处理，而得到很高的强度。

铝合金的强度比普通钢好，也可以和特殊钢媲美，主要应用于制造飞机、轨道交通、高速列车、汽车船舶、制造桥梁（特别是吊桥、可动桥）、压力容器、集装箱、建筑结构材料、高层建筑和质量轻的容器等领域。

2、加工容易：铝的延展性优良，易于挤出形状复杂的中空型材和适于拉伸加工及其他各种冷热塑性成形，主要应用于结构部件框架，一般用品及各种容器、光学仪器及其他形状复杂的精密零件等领域。

3、美观，适于各种表面处理：铝及其合金的表面有氧化膜，呈银白色，相当美观。

如果经过氧化处理，其表面的氧化膜更牢固，而且还可以用染色和涂刷等方法，制造出各种颜色和光泽的边面，主要应用于建筑用壁板、器具装饰、装饰品、标牌、门窗、幕墙、汽车和飞机蒙皮、仪表外壳及室内外装修材料等领域。

4、耐腐蚀、耐气候性好：铝及其合金，因为表面能生成硬而且致密的氧化薄膜，很多物质对它不产生腐蚀作用。

选择不同合金，在工业地区、海岸地区使用，也会有很优良的耐久性，主要应用于门板、车辆、船舶外部覆盖材料，厨房器具，化学装置，屋顶瓦板，电动洗衣机、海水淡化、化工石油、材料、化学药品包装等领域。

5、耐化学药物：对硝酸、冰醋酸、过氧化氢等化学药品不反映，有非常好的耐药性，主要应用于化学装置、包装及酸和化学制品包装等领域。

铝与铝合金知识点高一化学铝是人们生活中常见的金属之一，无论是日常用品还是工业制品，铝都扮演着重要的角色。

在高中化学课程中，学生们也会接触到有关铝及其合金的知识。

本文将探讨一些与铝及其合金相关的重要知识点，以帮助读者更好地理解这一课题。

1. 铝的基本性质铝是一种轻质、廉价的金属，具有良好的导电性和导热性。

它的密度相对较低，强度较高，且具有良好的可塑性和耐腐蚀性。

由于这些优点，铝广泛应用于飞机、汽车等交通工具、建筑材料、电子设备等领域。

2. 铝的产生和提取铝是地壳中丰富的元素之一，主要以氧化铝的形式存在于矿石中。

铝的提取方法主要有两种：氧化铝的熔融电解法和铝矾土的酸法。

前者是目前最常用的方法，通过将氧化铝与熔化的氟化铝共熔，然后经过电解，将氧化铝还原为纯铝。

3. 铝的合金化由于纯铝的力学性能不足以满足某些特定的工程要求，人们将铝与其他金属进行合金化。

铝合金是由铝与其他元素或化合物混合形成的金属材料。

常见的铝合金有铝铜、铝锌、铝镁等。

合金化可以提高铝的强度、硬度、耐蚀性和可塑性等性能。

4. 铝合金的分类根据合金元素的含量和性质，铝合金可以分为两大类：铸造铝合金和变形铝合金。

铸造铝合金适用于铸造工艺，具有良好的流动性和铸造性能；变形铝合金适用于加工工艺，具有良好的强度和可塑性。

对于学生来说，了解这些分类有助于理解铝合金的具体应用领域。

5. 铝合金的应用铝合金的特点使其在多个领域中得到广泛应用。

在交通运输领域，铝合金用于制造汽车、飞机、火车等，既能减轻重量，又能提高强度和节能性能。

在建筑领域，铝合金被用作门窗、高层建筑等材料，具有优异的耐候性和装饰效果。

在电子工业领域，铝合金用于制造电子设备外壳、散热器等，具有良好的导热性和电磁屏蔽性能。

6. 铝合金的热处理铝合金的热处理是指通过加热和冷却过程，改变合金的组织结构和性能。

常见的热处理方法有固溶处理、时效处理等。

固溶处理通过高温加热使合金中的固溶体达到饱和，然后通过快速冷却固定合金的组织结构。

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3.4 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。

铝和铝合金知识衔接◆铝是地壳中含量最多的金属元素。

根据金属活动性顺序可知，铝是一种活泼金属。

1 铝的原子结构铝的原子结构示意图为，Al－3e－===Al3＋，在化学反应中表现还原性。

2 铝的物理性质3 铝和氧化铝的化学性质（1）铝与O2等非金属单质反应①常温下铝与O2的反应常温下，金属铝能被空气中的氧气氧化，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，这层薄膜能阻止内部金属继续与氧气发生反应。

反应的化学方程式为4Al＋3O2===2Al2O3。

②点燃条件下铝与O2的反应【实验操作】用镊子夹住一小团脱脂棉，蘸上一些铝粉，在酒精灯上点燃，并立即伸入盛有氧气的集气瓶中（瓶底放一些细沙），观察发生的现象。

【实验记录】点燃条件下，铝与O2可发生反应：4Al＋3O22Al2O3可利用此反应制造燃烧弹、信号弹、火箭推进剂等教材延伸（1）铝箔在空气中加热不燃烧，只能熔化成液体但不滴落。

其原因是铝箔表面生成的高熔点的氧化铝包裹住内部熔化的铝，使内部的液态铝不能滴落。

熔点：2 054 ℃（2）铝与S、Cl2也能发生反应，反应的化学方程式分别为2Al＋3S Al2S3和2Al＋3Cl2 2AlCl3。

在Al与O2、S、Cl2的反应中，铝的化合价均由0变为＋3，均作还原剂。

（2）教材P76·实验3－4氧化铝、铝与盐酸反应名师提醒（1）1 mol Al与盐酸完全反应，转移电子的物质的量是3 mol，同时生成1.5 mol H2。

（2）实验开始时不产生气泡，一段时间后产生气泡且速率由慢到快，这是因为开始时Al 表面的氧化铝薄膜参与反应但不产生H2，后来Al参与反应产生H2，随着反应的进行，温度升高，反应速率增大。

Al、Al2O3与酸的反应均放热（3）教材P76·实验3－5铝、氧化铝与NaOH溶液反应名师提醒（1）Al和Al2O3都既能与酸反应又能与碱反应。

像Al2O3这类既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的氧化物，叫做两性氧化物。

铝合金基础知识及用途铝合金【概述】以铝为基的合金总称。

主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰，次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。

铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。

铝合金分两大类：铸造铝合金，在铸态下使用；变形铝合金，能承受压力加工，力学性能高于铸态。

可加工成各种形态、规格的铝合金材。

主要用于制造航空器材、日常生活用品、建筑用门窗等。

铝合金按加工方法可以分为变形铝合金和铸造铝合金。

变形铝合金又分为不可热处理强化型铝合金和可热处理强化型铝合金。

不可热处理强化型不能通过热处理来提高机械性能，只能通过冷加工变形来实现强化，它主要包括高纯铝、工业高纯铝、工业纯铝以及防锈铝等。

可热处理强化型铝合金可以通过淬火和时效等热处理手段来提高机械性能，它可分为硬铝、锻铝、超硬铝和特殊铝合金等。

一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能，物理性能和抗腐蚀性能。

铸造铝合金按化学成分可分为铝硅合金，铝铜合金，铝镁合金，铝锌合金和铝稀土合金，其中铝硅合金又有简单铝硅合金（不能热处理强化，力学性能较低，铸造性能好），特殊铝硅合金（可热处理强化，力学性能较高，铸造性能良好），2008年北京奥运会火炬“祥云”的材质就是铝合金。

【纯铝产品】纯铝分冶炼品和压力加工品两类，前者以化学成份Al表示，后者用汉语拼音LG （铝、工业用的）表示。

【锻造的修伤工艺】[1][2]修伤是铝合金模锻工艺中的重要一环。

由于铝合金在高温下较软，粘性大，流动性差，容易粘模并产生各种表面缺陷(折叠、毛刺、裂纹等)，在进行下一道工序前，必须打磨、修伤，将表面缺陷清除干净，否则在后续工序中缺陷将进一步扩大，甚至引起锻件报废。

修伤用的工具有风动砂轮机、风动小铣刀、电动小铣刀及扁铲等。

修伤前先经腐蚀查清缺陷部位，修伤处要圆滑过渡，其宽度应为深度的5～10倍。

【压力加工铝合金】铝合金压力加工产品分为防锈（LF）、硬质（LY）、锻造（LD）、超硬（LC）、包覆（LB）、特殊（LT）及钎焊（LQ）等七类。