2024年4月23日发(作者:盛飞燕)
铝合金的牌号、状态和性能
1 铝及铝合金的分类
纯铝比较软,富有延展性,易于塑性成形。如果根据各种不同的用途,要求具有更高的
强度和改善材料的组织和其他各种性能,可以在纯铝中添加各种合金元素,生产出满足各种
性能和用途的铝合金。
铝合金可加工成板、带、条、箔、管、棒、型、线、自由锻件和模锻件等加工材(变形
铝合金),也可加工成铸件、压铸件等铸造材(铸造铝合金)。
纯铝 — 1×××系,如1000合金
非热处理型合金 Al-Mn系合金 — 3×××系,如3003合金
Al-Si系合金 — 4×××系,如4043合金
变形铝合金 Al-Mg系合金 — 5×××系,如5083合金
Al-Cu系合金 — 2×××系,如2024合金
热处理型合金 Al-Mg-Si系合金 — 6×××系,如6063合金
铝及 Al-Zn-Mg系合金 —7×××系,如7075合金
铝合金 Al-其它元素 — 8×××系,如8089合金
纯铝系
非热处理型合金 Al-Si系合金,如ZL102合金
Al-Mg系合金,如ZL103合金
铸造铝合金 Al-Cu-Si系合金,如ZL107合金
Al-Cu-Mg-Si系合金,如ZL110合金
热处理型合金 Al-Mg-Si系合金,如ZL104合金
Al-Mg-Zn系合金,如ZL305合金
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2 变形铝合金分类、牌号和状态表示法
3. 1 变形铝合金的分类
变形铝合金的分类方法很多,目前,世界上绝大部分国家通常按以下三种方法进行分类。
⑴ 按合金状态图及热处理特点分为可热处理强化铝合金和不可热处理强化铝合金两大
类。不可热处理强化铝合金(如:纯铝、Al-Mn、Al-Mg、Al-Si系合金)和可热处理强化铝
合金(如:Al-Mg-Si、Al-Cu、Al-Zn-Mg系合金)。
⑵ 按合金性能和用途可分为:工业纯铝、光辉铝合金、切削铝合金、耐热铝合金、低
强度铝合金、中强度铝合金、高强度铝合金(硬铝)、超高强度铝合金(超硬铝)、锻造铝合
金及特殊铝合金等。
⑶ 按合金中所含主要元素成分可分为:工业纯铝(1×××系),Al-Cu合金(2×××
系),Al-Mn合金(3×××系),Al-Si合金(4×××系),AL-Mg合金(5×××系),Al-Mg-Si
合金(6×××系),Al-Zn-Mg合金(7×××系),Al-其它元素合金(8×××系)及备用合
金组(9×××系)。
这三种分类方法各有特点,有时相互交叉,相互补充。在工业生产中,大多数国家按
第三种方法,即按合金中所含主要元素成分的4位数码法分类。这种分类方法能较本质的反
映合金的基本性能,也便于编码、记忆和计算机管理。我国目前也采用4位数码法分类。
3.3 中国变形铝合金状态代号及表示方法
根据GB/T16475–1996标准规定,基础状态代号用一个英文大写字母表示。细分状态
代号采用基础状态代号后跟一位、两位或多位阿拉伯数字表示。
3.3.1 基础状态代号
代 号
F
O
名 称
自由加工状态
退火状态
说 明 与 应 用
适用于在成型过程中,对于加工硬化和热处理条件无特
殊要求的产品,该状态产品的力学性能不作规定
适用于经完全退火获得最低强度的加工产品
适用于通过加工硬化提高强度的产品,产品在加工硬化
H 加工硬化状态 后可经过(也可不经过)使强度有所降低的附加热处理
H代号后面必须跟有两位或三位阿拉伯数字
热处理状态
(不同于F、O、H状态)
适用于热处理后,经过(或不经过)加工硬化达到稳定
状态的产品
T代号后面必须跟有一位或多位阿拉伯数字
T
3.3.2 细分状态代号
HXX状态
H后面的第一位数字表示获得该状态的基本处理程序
H1 —— 单纯加工硬化状态
适用于未经附加热处理,只经加工硬化即获得所需强度的状态。
2
H2 —— 加工硬化及不完全退火的状态
适用于加工硬化程度超过成品规定要求后,经不完全退火,使强度降低到规定指标的
产品。
H3 —— 加工硬化及稳定化处理的状态
适用于加工硬化后经低温热处理或由于加工过程中的受热作用致使其力学性能达到稳
定的产品。
H4 —— 加工硬化及涂漆处理的状态
适用于加工硬化后,经涂漆处理导致了不完全退火的产品。
H后面的第二位数字表示产品的加工硬化程度,从1到9的数字来表示不同的硬化程度,
数字8表示硬状态,9表示超硬状态。
HXXX状态
H111 —— 适用于最终退火后又进行了适量的加工硬化,但加工硬化程度又不及H11
状态的产品。
H112 —— 适用于热加工成型的产品,该状态产品的力学性能有规定要求。
H116 —— 适用于镁含量≥4.0%的5XXX系合金制成的产品。这些产品具有规定的力
学性能和抗剥落腐蚀性能要求。
3
TX状态
在T后面添加0~10的阿拉伯数字,表示的细分状态称做TX状态,如下表所示,T后
面的数字表示对产品的基本处理程序。
状态
代号
T0
T1
T2
T3
T4
说 明 与 应 用
固溶热处理后,经自然时效再通过冷加工状态
适用于经冷加工提高强度的产品
由高温成型过程冷却,然后自然时效至基本稳定的状态
适用于由高温成型过程冷却后,不再进行冷加工(可进行矫直、矫平,但不影响力学性能极限)的产品
由高温成型过程冷却,经冷加工后自然时效至基本稳定的状态
适用于由高温成型过程冷却后,进行冷加工或矫直、矫平以提高强度的产品
固溶热处理后进行冷加工,再经自然时效至基本稳定的状态
适用于在固溶热处理后,进行冷加工或矫直、矫平以提高强度的产品
固溶热处理后自然时效至基本稳定的状态
适用于固溶热处理后,不再进行冷加工(可进行矫直、矫平,但不影响力学性能极限)的产品
由高温成型过程冷却,然后进行人工时效状态
适用于由高温成型过程冷却后,不经过冷加工(可进行矫直、矫平,但不影响力学性能极限),予以人
工时效的产品
固溶热处理后进行人工时效的状态
适用于固溶热处理后,不再进行冷加工(可进行矫直、矫平,但不影响力学性能极限)的产品
固溶热处理后进行过时效的状态
适用于固溶热处理后,为获取某些重要特性,在人工时效时,强度在时效曲线上越过了最高峰点的产品
固溶热处理后经冷加工,然后进行人工时效的状态
适用于经冷加工或矫直、矫平提高强度的产品
固溶热处理后人工时效,然后进行冷加工的状态
适用于经冷加工提高强度的产品
由高温成型过程冷却,再进行冷加工,然后人工时效的状态
适用于经冷加工矫直、矫平以提高强度的产品
T5
T6
T7
T8
T9
T10
注:某些6XXX系的合金,无论是炉内固溶热处理,还是从高温成型过程急冷以保留可溶性组分在固溶体中,均能达
到相同的固溶热处理效果,这些合金的T0、T3、T4、T6、T7、T8和T9状态可采用上述两种。
4
TXX状态、TXXX状态
在TX状态代号后面再添加一位阿拉伯数字称做TXX状态,或添加两位阿拉伯数字称
做TXXX状态,表示经过了明显改变产品特性(如力学性能、抗腐蚀性能等)的特定工艺
处理的状态,如下表所示。
状态
代号
T42
T62
T73
T74
T76
T7X2
T81
T87
说 明 与 应 用
适用于自O或F状态固溶热处理后,自然时效到充分稳定状态的产品,也适用于需方任何状态的加
工产品热处理后,力学性能达到T42状态的产品
适用于自O或F状态固溶热处理后,进行人工时效的产品,也适用于需方对任何状态的加工产品热处
理后,力学性能达到T62状态的产品
适用于固溶热处理后,经过时效以达到规定的力学性能和抗应力腐蚀性能指标的产品
与T73状态定义相同。该状态的抗拉强度大于T73状态,但小于T76状态
与T73状态定义相同。该状态的抗拉强度分别高于T73、T74状态,抗应力腐蚀断裂性能分别低于T73、
T74状态,但其抗剥落腐蚀性能仍较好
适用于自O或F状态固溶热处理后,进行人工过时效处理,力学性能及抗腐蚀性能达到T7X状态的
产品
适用于固溶热处理后,经1%左右的冷加工变形提高强度,然后进行人工时效的产品
适用于固溶热处理后,经7%左右的冷加工变形提高强度,然后进行人工时效的产品
消除应力状态
在上述TX或TXX或T XXX状态代号后面再添加“51”、“510”、“511”、“52”、“54”
表示经历了消除应力处理的产品状态代号,如下表所示。
状态
代号
TX51
TXX51
TXXX51
TX510
TXX510
TXXX510
TX511
TXX511
TXXX511
TX52
TXX52
TXXX52
TX54
TXX54
TXXX54
说 明 与 应 用
适用于固溶热处理或自高温成型过程冷却后,按规定量进行拉伸的厚板、轧制或冷精整的棒材以
及模锻件、锻环或轧制环,这些产品拉伸后不再进行矫直
厚板的永久变形量为1.5%~3%;轧制或冷精整棒材的永久变形量为1%~3%;模锻件、锻环或
轧制环的永久变形量为1%~5%
适用于固溶热处理或自高温成型过程冷却后,按规定量进行拉伸的挤制棒、型和管材,以及拉
制管材,这些产品拉伸后不再进行矫直
挤制棒、型和管材的永久变形量1%~3%;拉制管材的永久变形量为1.5%~3%
适用于固溶热处理或自高温成型过程冷却后,按规定量进行拉伸的挤制棒、型和管材,以及拉
制管材,这些产品拉伸后略微矫直以符合标准公差
挤制棒、型和管材的永久变形量1%~3%;拉制管材的永久变形量为1.5%~3%
适用于固溶热处理或高温成型过程冷却后,通过压缩来消除应力,以产生1%~5%的永久变形量
的产品
适用于在终锻模内通过冷整形来消除应力的模锻件
5
变形铝合金材料的典型力学性能
材 质
拉伸性能 布氏硬度 疲劳强度
σ
b
/Mpa σ
0.2
/Mpa δ/%
HBS10/500 /Mpa
1060-O 70 30 43 19 20
1060-H12 85 75 16 23 30
1060-H14 100 90 12 26 35
1060-H16 115 105 8 30 45
1060-H18 130 125 6 35 45
1100-O 90 25 25 23 35
1100-H12 110 105 12 28 40
1100-H14 125 115 9 32 50
1100-H16 145 140 6 38 60
1100-H18 165 150 5 44 60
1350-O 85 30
1350-H12 95 85
1350-H14 110 95
1350-H16 175 110
1350-H18 185 165
2011-T3 380 295 13 95 125
2011-T78 405 310 12 100 125
2014-O 185 95 16 45 90
2014-T4,T415 425 290 18 105 145
2014-T6,T651 485 415 11 135 125
包铝2014-O 170 70 21
包铝2014-T3 435 275 20
包铝2014-T4,T451 421 255 22
包铝2014-T6,T651 470 415 10
2017-O 180 70 45 90
2017-T4,T451 425 275 105 125
2018-T61 420 315 105 125
2024-O 185 75 20 47 90
2024-T3 485 345 18 120 140
2024-T4,T351 470 325 20 120 140
2024-T361 495 395 13 130 125
包铝2024-O 180 75 20
包铝2024-T3 450 310 18
包铝2024-T4,T351 440 290 19
包铝2024-T361 460 365 11
包铝2024-T81,T851 450 325 6
包铝2024-T861 480 395 6
2025-T6 400 255 110 125
2036-T4 300 195 24 125
2117-T4 295 165 70 95
2218-T72 330 255 95
2219-O 170 75 18
2219-T42 360 185 20
2219-T31,T351 360 250 17
2219-T37 395 315 11
2219-T62 415 290 10 105
2219-T81,T851 455 350 10 105
2219-T87 475 395 10 105
2618-T61 625 530 115 18
3003-O 110 40 30 28 50
3003-H12 130 125 10 35 55
3003-H14 150 145 8 40 60
3003-H16 175 170 5 47 70
3003-H18 200 185 4 55 70
6
4
材 质
拉伸性能 布氏硬度 疲劳强度
σ
b
/Mpa
σ
0.2
/Mpa
δ
包铝3003-O 110 40
/%
30
HBS10/500
/Mpa
包铝3003-H12 130 125 10
包铝3003-H14 150 145 8
包铝3003-H16 175 170 5
包铝3003-H18 200 185 4
3004-O 180 70 20 45 95
3004-H32 215 170 10 52 105
3004-H34 240 200 9 63 105
3004-H36 260 230 5 70 110
3004-H38 285 250 5 77 110
包铝3004-O 180 70 20
包铝3004-H32 215 170 10
包铝3004-H34 240 200 9
包铝3004-H36 260 230 5
包铝3004-H38 285 250 5
3105-O 115 55 24
3105-H12 150 130 7
3105-H14 170 150 5
3105-H16 195 170 4
3105-H18 215 195 3
3105-H25 180 160 8
4032-T6 380 315 120 110
5005-O 125 40 25 28
5005-H12 140 130 10
5005-H14 160 150 6
5005-H16 180 170 5
5005-H18 200 195 4
5005-H32 140 115 11 36
5005-H34 160 140 8 41
5005-H36 180 165 6 46
5005-H38 200 185 5 51
5050-O 145 55 24 36 85
5050-H32 170 145 9 46 90
5050-H34 190 165 8 53 90
5050-H36 205 180 7 58 95
5050-H38 220 200 6 63 95
5052-O 195 90 25 47 110
5052-H32 230 195 12 60 115
5052-H34 260 215 10 68 125
5052-H36 275 240 8 73 130
5052-H38 290 255 7 77 140
5056-O 290 150 65 140
5056-H118 435 405 105 150
5056-H38 415 345 100 150
5082-O 275 135 22
5082-H34 330 215 16
5082-H38 365 300 8
5083-O 290 145
5083-H321,H116 315 230 130
5086-O 260 115 22
5086-H32,H116 290 205 12
5086-H34 325 255 10
5086-H112 270 130 14
5154-O 240 115 27 58 115
5154-H32 270 205 15 67 125
5154-H34 290 230 13 73 130
5154-H36 310 250 12 78 140
5154-H38 330 270 10 80 145
5154-H112 240 115 25 63 115
材 质 拉伸性能 布氏硬度 疲劳强度
7
σ
b
/Mpa σ
0.2
/Mpa δ/% HBS10/500 /Mpa
5182-O 290 145 21
5182-H34 330 230 18
5182-H38 380 310 9
5252-H25 235 170 11 68
5252-H38,H28 285 240 5 75
5254-O 240 115 27 58 115
5254-H32 270 205 15 67 125
5254-H34 290 230 13 73 130
5254-H36 310 250 12 78 140
5254-H38 330 270 10 80 145
5254-H112 240 115 25 63 115
5454-O 250 115 22 62
5454-H32 275 205 10 73
5454-H34 305 230 10 81
5454-H111 260 180 14 70
5454-H112 250 125 18 62
5456-O 310 160
5456-H112 310 165
5456-H321,H116 350 255 90
5457-O 130 50 22 32
5457-H25 180 160 12 48
5457-H38,H28 205 185 6 55
5652-O 195 90 25 47 110
5652-H32 230 195 12 60 115
5652-H34 260 215 10 68 125
5652-H36 275 240 8 73 130
5652-H38 290 255 7 77 140
5657-H25 160 140 12 40
5657-H38,H28 195 165 7 50
6061-O 125 55 25 30 60
6061-T4,T451 240 145 22 65 95
6061-T651 310 275 12 95 95
包铝6061-O 115 50 25
包铝6061-T4,T451 230 130 22
包铝6061-T6,T651 290 255 12
6063-O 90 50 25 55
6063-T1 150 90 20 42 60
6063-T4 170 90 22
6063-T5 185 145 12 60 70
6063-T6 240 215 12 73 70
6063-T83 255 240 9 82
6063-T831 205 185 10 70
6063-T832 290 270 12 95
6066-O 150 85 43
6066-T4,T451 360 205 90
6066-T6,T651 395 360 120 110
6070-T6 380 350 10 95
6101-H111 95 75
6101-T6 220 195 15 71
6262-T9 400 380 120 90
6463-T1 150 90 20 42 70
6463-T5 185 145 12 60 70
6463-T6 240 215 12 74 70
7001-O 255 150 60
7001-T6,T651 675 625 160 150
7049-T73 515 450 135
7049-T7352 515 435 135
7050-T7351,T73511 495 435
7050-T7451 525 470
7050-T7651 550 490
8
7075-O
7075-T6,T651
包铝7075-O
包铝7075-T6,T651
7178-O
7178-T6,T651
7178-T6,T7651
包铝7178-O
包铝7178-T6,T651
7003-T5
7005、7020-O
7005、7020-T53
7005、7020-T6,T63
230
570
220
525
230
605
570
220
560
315
193
393
372
105
505
95
460
105
540
505
95
490
255
83
345
317
17
11
17
11
15
10
16
10
15
20
15
12
60
150
160
85
125
9
5
Al-Cu系合金(2×××系)
Al-Cu系合金作为热处理型合金,已有很悠久的历史。素有硬铝(飞机合金)之称。
2014是在添加铜的同时又添加硅、锰和镁的合金。此种合金的特点是具有高的屈服强
度,成形性较好,广泛用做强度比较高的部件。经T6处理的材料,具有高的强度。要求韧
性的部件,可使用T4处理的材料。
2017和2024合金称为硬铝。2017合金由于在自然时效(T4)下可得到强化,2024合金
是比2017合金在自然时效下性能更高的合金,强度也更高。
这些合金适于做飞机构件、各种锻造部件、切削和车辆的构件等。
2011合金是含有微量铅、铋的易切削合金,其强度大致与2017合金相同。
2×××系铝合金的品种、状态和典型用途
合金
2011
品 种
拉伸管
冷加工棒材
冷加工线材
板材
厚板
拉伸管
挤压管、棒、型、线材
冷加工棒材
冷加工线材
锻件
板材
挤压型材
冷加工棒材
冷加工线材
铆钉线材
锻件
板材
厚板
拉伸管
挤压管、型、棒、线材
冷加工棒材
冷加工线材
铆钉线材
板材
厚板
箔材
挤压管、型、棒、线材
冷加工棒材
锻件
厚板
挤压棒材
锻件与锻坯
板材
挤压型材
铆钉线材
挤压棒材
锻件与锻坯
挤压棒材
锻件与锻坯
状 态
T3、T4511、T8
T3、T4、T451、T8
T3、T8
O、T3、T4、T6
O、T451、T651
O、T4、T6
O、T4、T4510、T4511、T6、T6510、T6511
O、T4、T451、T6、T651
O、T4、T6
F、T4、T6、T652
O、T4
O、T4、T4510、T4511
O、H13、T4、T451
O、H13、T4
T4
F、T4
O、T3、T361、T4、T72、T81、T861
O、T351、T361、T851、T861
O、T3
O、T3、T3510、T3511、T81、T8510、
T8511
O、T13、T351、T4、T6、T851
O、H13、T36、T4、T6
T4
O、T31、T37、T62、T81、T87
O、T351、T37、T62、T851、T87
F、T6、T852
O、T31、T3510、T3511、T62、T81、T8510、
T8511
T851
T6、T852
T651
O、T6
F、T61
O、T3、T351、T4
O、T4
T4
O、T6
F、T61
O、T6
F、T61
典型用途
螺钉及要求有良好切削性能的机械加
工产品
应用于要求高强度与硬度(包括调温)
的场合。重型锻件、厚板和挤压材料用于
飞机结构件,多级火箭第一级燃料槽与航
天器零件,车轮、卡车构架与悬挂系统零
件
2014
2017
是第一个获得工业应用的2×××系合
金,目前的应用范围较窄,主要为铆钉、
通用机械零件、飞机、船舶、交通、建筑
结构件、运输工具结构件,螺旋桨与配件
2024
飞机结构(蒙皮、骨架、肋梁、隔框
等)、铆钉、导弹构件、卡车轮毂、螺旋桨
元件及其他各种结构件
2219
航天火箭焊接氧化剂槽与燃料槽,超
音速飞机蒙皮与结构零件,工作温度为-
270~300℃。焊接性好,断裂韧性高,T8
状态有很高的抗应力腐蚀开裂能力
厚板用作飞机蒙皮,棒材、模锻件与
自由锻件用于制造活塞,航空发动机汽缸、
汽缸盖、活塞、导风轮、轮盘等零件,以
及要求在150~250℃工作的耐热部件
工作温度150~250℃的飞机结构件及
工作温度125~250℃的航空器结构铆钉
航空器发动机零部件及其他工作温度
高的零件,该合金锻件几乎完全被2A70
取代
航空器发动机零部件及其他工作温度
高的零件,合金锻件逐渐被2A70取代
10
2618
2A06
2A80
2A90
6
Al-Mg-Si系合金(6×××系)
6×××系(Al-Mg-Si)合金是最重要的挤压合金,目前全世界有70%以上的铝挤压加
工材是用6×××系合金生产的,其成分质量分数范围为:0.3%~1.3% Si,0.35%~1.4% Mg。
在此极限范围内,各国研制开发出了几百种不同成分的合金。美国AA标准合金表中列有46
种不同成分的6×××系合金,而在1980年10月出版的国际合金成分手册中列出了252种
不同成分的6×××系合金。经过几十年的实践应用和筛选,证明6063、6082、6061、6005
等4种合金及其变种已经占据了6×××系合金的统治地位(80%以上),它们涵盖了抗拉强
度σ
b
从180Mpa~360Mpa整个范围的所有合金。
6×××系铝合金的品种和典型用途
合金
6005
品 种
挤压管、棒、型、线材 T1、T5
板材
厚板
拉伸管
挤压管、棒、型、线材
导管
轧制或挤压结构型材
冷加工棒材
冷加工线材
铆钉线材
锻件
拉伸管
挤压管、棒、型、线材
导管
拉伸管
挤压管、棒、型、线材
锻件
挤压管、棒、型、线材
锻件
挤压管、棒、型、线材
导管
轧制或挤压结构型材
冷加工线材
板材
挤压材料
拉伸管
挤压管、棒、型、线材
冷加工棒材
冷加工线材
挤压管、棒、型、线材
挤压棒、型、线材
板材
厚板
管、棒、型材
锻件
状 态 典型用途
挤压型材与管材,用于要求强度大
于6063合金的结构件,如梯子、电视天
线等
6061
6082
6063
6066
6070
6101
6201
6205
6262
6351
6463
6A02
O、T4、T6
O、T451、T651
O、T4、T6
O、T1、T4、T4510、T4511、T51、
要求有一定强度、可焊性与抗蚀性
T6、T6510、T6511
高的各种工业结构件,如制造卡车、塔
T6
式建筑、船舶、电车、铁道车辆、集装
T6
箱、家具等用的管、棒、型材
O、H13、T4、T541、T6、T651
O、H13、T4、T6、T89、T913、T94
T6
F、T6、T652
建筑型材,灌溉管材,供车辆、台
O、T4、T6、T83、T831、T832
架、家具、升降机、栅栏等用的挤压材
O、T1、T4、T5、T52、T6
料,以及飞机、船舶、轻工业部门、建
T6
筑物等用的不同颜色的装饰构件
O、T4、T42、T6、T62
O、T4、T4510、T4511、T42、T6、
焊接结构用锻件及挤压材料
T6510、T6511、T62
F、T6
重载焊接结构与汽车工业用的挤压
O、T4、T4511、T6、T6511、T62
材料与管材,桥梁、电视塔、航海用元
F、T6
件、机器零件、导管等
T6、T61、T63、T64、T65、H111
公共汽车、地铁用高强度棒材、高
T6、T61、T63、T64、T65、H111
强度母线、导电体与散热装置等
T6、T61、T63、T64、T65、H111
T81 高强度导电棒材与线材
T1、T5
厚板、踏板与高冲击的挤压件
T1、T5
T2、T6、T62、T9
要求抗蚀性优于2011和2017合金
T6、T6510、T6511、T62
的有螺纹的高应力机械零件(切削性能
T6、T651、T62、T9
好)
T6、T9
车辆的挤压结构件,水、石油等的
T1、T4、T5、T51、T54、T6
输送管道,控压型材
建筑与各种器械型材,以及经阳极
T1、T5、T6、T62
氧化处理后有明亮表面的装饰件
O、T4、T6
飞机发动机零件,形状复杂的锻件
O、T4、T451、T6、T651
与模锻件,要求有高塑性和高抗蚀性的
O、T4、T4511、T6、T6511
机械零件
F、T6
11
2024年4月23日发(作者:盛飞燕)
铝合金的牌号、状态和性能
1 铝及铝合金的分类
纯铝比较软,富有延展性,易于塑性成形。如果根据各种不同的用途,要求具有更高的
强度和改善材料的组织和其他各种性能,可以在纯铝中添加各种合金元素,生产出满足各种
性能和用途的铝合金。
铝合金可加工成板、带、条、箔、管、棒、型、线、自由锻件和模锻件等加工材(变形
铝合金),也可加工成铸件、压铸件等铸造材(铸造铝合金)。
纯铝 — 1×××系,如1000合金
非热处理型合金 Al-Mn系合金 — 3×××系,如3003合金
Al-Si系合金 — 4×××系,如4043合金
变形铝合金 Al-Mg系合金 — 5×××系,如5083合金
Al-Cu系合金 — 2×××系,如2024合金
热处理型合金 Al-Mg-Si系合金 — 6×××系,如6063合金
铝及 Al-Zn-Mg系合金 —7×××系,如7075合金
铝合金 Al-其它元素 — 8×××系,如8089合金
纯铝系
非热处理型合金 Al-Si系合金,如ZL102合金
Al-Mg系合金,如ZL103合金
铸造铝合金 Al-Cu-Si系合金,如ZL107合金
Al-Cu-Mg-Si系合金,如ZL110合金
热处理型合金 Al-Mg-Si系合金,如ZL104合金
Al-Mg-Zn系合金,如ZL305合金
1
2 变形铝合金分类、牌号和状态表示法
3. 1 变形铝合金的分类
变形铝合金的分类方法很多,目前,世界上绝大部分国家通常按以下三种方法进行分类。
⑴ 按合金状态图及热处理特点分为可热处理强化铝合金和不可热处理强化铝合金两大
类。不可热处理强化铝合金(如:纯铝、Al-Mn、Al-Mg、Al-Si系合金)和可热处理强化铝
合金(如:Al-Mg-Si、Al-Cu、Al-Zn-Mg系合金)。
⑵ 按合金性能和用途可分为:工业纯铝、光辉铝合金、切削铝合金、耐热铝合金、低
强度铝合金、中强度铝合金、高强度铝合金(硬铝)、超高强度铝合金(超硬铝)、锻造铝合
金及特殊铝合金等。
⑶ 按合金中所含主要元素成分可分为:工业纯铝(1×××系),Al-Cu合金(2×××
系),Al-Mn合金(3×××系),Al-Si合金(4×××系),AL-Mg合金(5×××系),Al-Mg-Si
合金(6×××系),Al-Zn-Mg合金(7×××系),Al-其它元素合金(8×××系)及备用合
金组(9×××系)。
这三种分类方法各有特点,有时相互交叉,相互补充。在工业生产中,大多数国家按
第三种方法,即按合金中所含主要元素成分的4位数码法分类。这种分类方法能较本质的反
映合金的基本性能,也便于编码、记忆和计算机管理。我国目前也采用4位数码法分类。
3.3 中国变形铝合金状态代号及表示方法
根据GB/T16475–1996标准规定,基础状态代号用一个英文大写字母表示。细分状态
代号采用基础状态代号后跟一位、两位或多位阿拉伯数字表示。
3.3.1 基础状态代号
代 号
F
O
名 称
自由加工状态
退火状态
说 明 与 应 用
适用于在成型过程中,对于加工硬化和热处理条件无特
殊要求的产品,该状态产品的力学性能不作规定
适用于经完全退火获得最低强度的加工产品
适用于通过加工硬化提高强度的产品,产品在加工硬化
H 加工硬化状态 后可经过(也可不经过)使强度有所降低的附加热处理
H代号后面必须跟有两位或三位阿拉伯数字
热处理状态
(不同于F、O、H状态)
适用于热处理后,经过(或不经过)加工硬化达到稳定
状态的产品
T代号后面必须跟有一位或多位阿拉伯数字
T
3.3.2 细分状态代号
HXX状态
H后面的第一位数字表示获得该状态的基本处理程序
H1 —— 单纯加工硬化状态
适用于未经附加热处理,只经加工硬化即获得所需强度的状态。
2
H2 —— 加工硬化及不完全退火的状态
适用于加工硬化程度超过成品规定要求后,经不完全退火,使强度降低到规定指标的
产品。
H3 —— 加工硬化及稳定化处理的状态
适用于加工硬化后经低温热处理或由于加工过程中的受热作用致使其力学性能达到稳
定的产品。
H4 —— 加工硬化及涂漆处理的状态
适用于加工硬化后,经涂漆处理导致了不完全退火的产品。
H后面的第二位数字表示产品的加工硬化程度,从1到9的数字来表示不同的硬化程度,
数字8表示硬状态,9表示超硬状态。
HXXX状态
H111 —— 适用于最终退火后又进行了适量的加工硬化,但加工硬化程度又不及H11
状态的产品。
H112 —— 适用于热加工成型的产品,该状态产品的力学性能有规定要求。
H116 —— 适用于镁含量≥4.0%的5XXX系合金制成的产品。这些产品具有规定的力
学性能和抗剥落腐蚀性能要求。
3
TX状态
在T后面添加0~10的阿拉伯数字,表示的细分状态称做TX状态,如下表所示,T后
面的数字表示对产品的基本处理程序。
状态
代号
T0
T1
T2
T3
T4
说 明 与 应 用
固溶热处理后,经自然时效再通过冷加工状态
适用于经冷加工提高强度的产品
由高温成型过程冷却,然后自然时效至基本稳定的状态
适用于由高温成型过程冷却后,不再进行冷加工(可进行矫直、矫平,但不影响力学性能极限)的产品
由高温成型过程冷却,经冷加工后自然时效至基本稳定的状态
适用于由高温成型过程冷却后,进行冷加工或矫直、矫平以提高强度的产品
固溶热处理后进行冷加工,再经自然时效至基本稳定的状态
适用于在固溶热处理后,进行冷加工或矫直、矫平以提高强度的产品
固溶热处理后自然时效至基本稳定的状态
适用于固溶热处理后,不再进行冷加工(可进行矫直、矫平,但不影响力学性能极限)的产品
由高温成型过程冷却,然后进行人工时效状态
适用于由高温成型过程冷却后,不经过冷加工(可进行矫直、矫平,但不影响力学性能极限),予以人
工时效的产品
固溶热处理后进行人工时效的状态
适用于固溶热处理后,不再进行冷加工(可进行矫直、矫平,但不影响力学性能极限)的产品
固溶热处理后进行过时效的状态
适用于固溶热处理后,为获取某些重要特性,在人工时效时,强度在时效曲线上越过了最高峰点的产品
固溶热处理后经冷加工,然后进行人工时效的状态
适用于经冷加工或矫直、矫平提高强度的产品
固溶热处理后人工时效,然后进行冷加工的状态
适用于经冷加工提高强度的产品
由高温成型过程冷却,再进行冷加工,然后人工时效的状态
适用于经冷加工矫直、矫平以提高强度的产品
T5
T6
T7
T8
T9
T10
注:某些6XXX系的合金,无论是炉内固溶热处理,还是从高温成型过程急冷以保留可溶性组分在固溶体中,均能达
到相同的固溶热处理效果,这些合金的T0、T3、T4、T6、T7、T8和T9状态可采用上述两种。
4
TXX状态、TXXX状态
在TX状态代号后面再添加一位阿拉伯数字称做TXX状态,或添加两位阿拉伯数字称
做TXXX状态,表示经过了明显改变产品特性(如力学性能、抗腐蚀性能等)的特定工艺
处理的状态,如下表所示。
状态
代号
T42
T62
T73
T74
T76
T7X2
T81
T87
说 明 与 应 用
适用于自O或F状态固溶热处理后,自然时效到充分稳定状态的产品,也适用于需方任何状态的加
工产品热处理后,力学性能达到T42状态的产品
适用于自O或F状态固溶热处理后,进行人工时效的产品,也适用于需方对任何状态的加工产品热处
理后,力学性能达到T62状态的产品
适用于固溶热处理后,经过时效以达到规定的力学性能和抗应力腐蚀性能指标的产品
与T73状态定义相同。该状态的抗拉强度大于T73状态,但小于T76状态
与T73状态定义相同。该状态的抗拉强度分别高于T73、T74状态,抗应力腐蚀断裂性能分别低于T73、
T74状态,但其抗剥落腐蚀性能仍较好
适用于自O或F状态固溶热处理后,进行人工过时效处理,力学性能及抗腐蚀性能达到T7X状态的
产品
适用于固溶热处理后,经1%左右的冷加工变形提高强度,然后进行人工时效的产品
适用于固溶热处理后,经7%左右的冷加工变形提高强度,然后进行人工时效的产品
消除应力状态
在上述TX或TXX或T XXX状态代号后面再添加“51”、“510”、“511”、“52”、“54”
表示经历了消除应力处理的产品状态代号,如下表所示。
状态
代号
TX51
TXX51
TXXX51
TX510
TXX510
TXXX510
TX511
TXX511
TXXX511
TX52
TXX52
TXXX52
TX54
TXX54
TXXX54
说 明 与 应 用
适用于固溶热处理或自高温成型过程冷却后,按规定量进行拉伸的厚板、轧制或冷精整的棒材以
及模锻件、锻环或轧制环,这些产品拉伸后不再进行矫直
厚板的永久变形量为1.5%~3%;轧制或冷精整棒材的永久变形量为1%~3%;模锻件、锻环或
轧制环的永久变形量为1%~5%
适用于固溶热处理或自高温成型过程冷却后,按规定量进行拉伸的挤制棒、型和管材,以及拉
制管材,这些产品拉伸后不再进行矫直
挤制棒、型和管材的永久变形量1%~3%;拉制管材的永久变形量为1.5%~3%
适用于固溶热处理或自高温成型过程冷却后,按规定量进行拉伸的挤制棒、型和管材,以及拉
制管材,这些产品拉伸后略微矫直以符合标准公差
挤制棒、型和管材的永久变形量1%~3%;拉制管材的永久变形量为1.5%~3%
适用于固溶热处理或高温成型过程冷却后,通过压缩来消除应力,以产生1%~5%的永久变形量
的产品
适用于在终锻模内通过冷整形来消除应力的模锻件
5
变形铝合金材料的典型力学性能
材 质
拉伸性能 布氏硬度 疲劳强度
σ
b
/Mpa σ
0.2
/Mpa δ/%
HBS10/500 /Mpa
1060-O 70 30 43 19 20
1060-H12 85 75 16 23 30
1060-H14 100 90 12 26 35
1060-H16 115 105 8 30 45
1060-H18 130 125 6 35 45
1100-O 90 25 25 23 35
1100-H12 110 105 12 28 40
1100-H14 125 115 9 32 50
1100-H16 145 140 6 38 60
1100-H18 165 150 5 44 60
1350-O 85 30
1350-H12 95 85
1350-H14 110 95
1350-H16 175 110
1350-H18 185 165
2011-T3 380 295 13 95 125
2011-T78 405 310 12 100 125
2014-O 185 95 16 45 90
2014-T4,T415 425 290 18 105 145
2014-T6,T651 485 415 11 135 125
包铝2014-O 170 70 21
包铝2014-T3 435 275 20
包铝2014-T4,T451 421 255 22
包铝2014-T6,T651 470 415 10
2017-O 180 70 45 90
2017-T4,T451 425 275 105 125
2018-T61 420 315 105 125
2024-O 185 75 20 47 90
2024-T3 485 345 18 120 140
2024-T4,T351 470 325 20 120 140
2024-T361 495 395 13 130 125
包铝2024-O 180 75 20
包铝2024-T3 450 310 18
包铝2024-T4,T351 440 290 19
包铝2024-T361 460 365 11
包铝2024-T81,T851 450 325 6
包铝2024-T861 480 395 6
2025-T6 400 255 110 125
2036-T4 300 195 24 125
2117-T4 295 165 70 95
2218-T72 330 255 95
2219-O 170 75 18
2219-T42 360 185 20
2219-T31,T351 360 250 17
2219-T37 395 315 11
2219-T62 415 290 10 105
2219-T81,T851 455 350 10 105
2219-T87 475 395 10 105
2618-T61 625 530 115 18
3003-O 110 40 30 28 50
3003-H12 130 125 10 35 55
3003-H14 150 145 8 40 60
3003-H16 175 170 5 47 70
3003-H18 200 185 4 55 70
6
4
材 质
拉伸性能 布氏硬度 疲劳强度
σ
b
/Mpa
σ
0.2
/Mpa
δ
包铝3003-O 110 40
/%
30
HBS10/500
/Mpa
包铝3003-H12 130 125 10
包铝3003-H14 150 145 8
包铝3003-H16 175 170 5
包铝3003-H18 200 185 4
3004-O 180 70 20 45 95
3004-H32 215 170 10 52 105
3004-H34 240 200 9 63 105
3004-H36 260 230 5 70 110
3004-H38 285 250 5 77 110
包铝3004-O 180 70 20
包铝3004-H32 215 170 10
包铝3004-H34 240 200 9
包铝3004-H36 260 230 5
包铝3004-H38 285 250 5
3105-O 115 55 24
3105-H12 150 130 7
3105-H14 170 150 5
3105-H16 195 170 4
3105-H18 215 195 3
3105-H25 180 160 8
4032-T6 380 315 120 110
5005-O 125 40 25 28
5005-H12 140 130 10
5005-H14 160 150 6
5005-H16 180 170 5
5005-H18 200 195 4
5005-H32 140 115 11 36
5005-H34 160 140 8 41
5005-H36 180 165 6 46
5005-H38 200 185 5 51
5050-O 145 55 24 36 85
5050-H32 170 145 9 46 90
5050-H34 190 165 8 53 90
5050-H36 205 180 7 58 95
5050-H38 220 200 6 63 95
5052-O 195 90 25 47 110
5052-H32 230 195 12 60 115
5052-H34 260 215 10 68 125
5052-H36 275 240 8 73 130
5052-H38 290 255 7 77 140
5056-O 290 150 65 140
5056-H118 435 405 105 150
5056-H38 415 345 100 150
5082-O 275 135 22
5082-H34 330 215 16
5082-H38 365 300 8
5083-O 290 145
5083-H321,H116 315 230 130
5086-O 260 115 22
5086-H32,H116 290 205 12
5086-H34 325 255 10
5086-H112 270 130 14
5154-O 240 115 27 58 115
5154-H32 270 205 15 67 125
5154-H34 290 230 13 73 130
5154-H36 310 250 12 78 140
5154-H38 330 270 10 80 145
5154-H112 240 115 25 63 115
材 质 拉伸性能 布氏硬度 疲劳强度
7
σ
b
/Mpa σ
0.2
/Mpa δ/% HBS10/500 /Mpa
5182-O 290 145 21
5182-H34 330 230 18
5182-H38 380 310 9
5252-H25 235 170 11 68
5252-H38,H28 285 240 5 75
5254-O 240 115 27 58 115
5254-H32 270 205 15 67 125
5254-H34 290 230 13 73 130
5254-H36 310 250 12 78 140
5254-H38 330 270 10 80 145
5254-H112 240 115 25 63 115
5454-O 250 115 22 62
5454-H32 275 205 10 73
5454-H34 305 230 10 81
5454-H111 260 180 14 70
5454-H112 250 125 18 62
5456-O 310 160
5456-H112 310 165
5456-H321,H116 350 255 90
5457-O 130 50 22 32
5457-H25 180 160 12 48
5457-H38,H28 205 185 6 55
5652-O 195 90 25 47 110
5652-H32 230 195 12 60 115
5652-H34 260 215 10 68 125
5652-H36 275 240 8 73 130
5652-H38 290 255 7 77 140
5657-H25 160 140 12 40
5657-H38,H28 195 165 7 50
6061-O 125 55 25 30 60
6061-T4,T451 240 145 22 65 95
6061-T651 310 275 12 95 95
包铝6061-O 115 50 25
包铝6061-T4,T451 230 130 22
包铝6061-T6,T651 290 255 12
6063-O 90 50 25 55
6063-T1 150 90 20 42 60
6063-T4 170 90 22
6063-T5 185 145 12 60 70
6063-T6 240 215 12 73 70
6063-T83 255 240 9 82
6063-T831 205 185 10 70
6063-T832 290 270 12 95
6066-O 150 85 43
6066-T4,T451 360 205 90
6066-T6,T651 395 360 120 110
6070-T6 380 350 10 95
6101-H111 95 75
6101-T6 220 195 15 71
6262-T9 400 380 120 90
6463-T1 150 90 20 42 70
6463-T5 185 145 12 60 70
6463-T6 240 215 12 74 70
7001-O 255 150 60
7001-T6,T651 675 625 160 150
7049-T73 515 450 135
7049-T7352 515 435 135
7050-T7351,T73511 495 435
7050-T7451 525 470
7050-T7651 550 490
8
7075-O
7075-T6,T651
包铝7075-O
包铝7075-T6,T651
7178-O
7178-T6,T651
7178-T6,T7651
包铝7178-O
包铝7178-T6,T651
7003-T5
7005、7020-O
7005、7020-T53
7005、7020-T6,T63
230
570
220
525
230
605
570
220
560
315
193
393
372
105
505
95
460
105
540
505
95
490
255
83
345
317
17
11
17
11
15
10
16
10
15
20
15
12
60
150
160
85
125
9
5
Al-Cu系合金(2×××系)
Al-Cu系合金作为热处理型合金,已有很悠久的历史。素有硬铝(飞机合金)之称。
2014是在添加铜的同时又添加硅、锰和镁的合金。此种合金的特点是具有高的屈服强
度,成形性较好,广泛用做强度比较高的部件。经T6处理的材料,具有高的强度。要求韧
性的部件,可使用T4处理的材料。
2017和2024合金称为硬铝。2017合金由于在自然时效(T4)下可得到强化,2024合金
是比2017合金在自然时效下性能更高的合金,强度也更高。
这些合金适于做飞机构件、各种锻造部件、切削和车辆的构件等。
2011合金是含有微量铅、铋的易切削合金,其强度大致与2017合金相同。
2×××系铝合金的品种、状态和典型用途
合金
2011
品 种
拉伸管
冷加工棒材
冷加工线材
板材
厚板
拉伸管
挤压管、棒、型、线材
冷加工棒材
冷加工线材
锻件
板材
挤压型材
冷加工棒材
冷加工线材
铆钉线材
锻件
板材
厚板
拉伸管
挤压管、型、棒、线材
冷加工棒材
冷加工线材
铆钉线材
板材
厚板
箔材
挤压管、型、棒、线材
冷加工棒材
锻件
厚板
挤压棒材
锻件与锻坯
板材
挤压型材
铆钉线材
挤压棒材
锻件与锻坯
挤压棒材
锻件与锻坯
状 态
T3、T4511、T8
T3、T4、T451、T8
T3、T8
O、T3、T4、T6
O、T451、T651
O、T4、T6
O、T4、T4510、T4511、T6、T6510、T6511
O、T4、T451、T6、T651
O、T4、T6
F、T4、T6、T652
O、T4
O、T4、T4510、T4511
O、H13、T4、T451
O、H13、T4
T4
F、T4
O、T3、T361、T4、T72、T81、T861
O、T351、T361、T851、T861
O、T3
O、T3、T3510、T3511、T81、T8510、
T8511
O、T13、T351、T4、T6、T851
O、H13、T36、T4、T6
T4
O、T31、T37、T62、T81、T87
O、T351、T37、T62、T851、T87
F、T6、T852
O、T31、T3510、T3511、T62、T81、T8510、
T8511
T851
T6、T852
T651
O、T6
F、T61
O、T3、T351、T4
O、T4
T4
O、T6
F、T61
O、T6
F、T61
典型用途
螺钉及要求有良好切削性能的机械加
工产品
应用于要求高强度与硬度(包括调温)
的场合。重型锻件、厚板和挤压材料用于
飞机结构件,多级火箭第一级燃料槽与航
天器零件,车轮、卡车构架与悬挂系统零
件
2014
2017
是第一个获得工业应用的2×××系合
金,目前的应用范围较窄,主要为铆钉、
通用机械零件、飞机、船舶、交通、建筑
结构件、运输工具结构件,螺旋桨与配件
2024
飞机结构(蒙皮、骨架、肋梁、隔框
等)、铆钉、导弹构件、卡车轮毂、螺旋桨
元件及其他各种结构件
2219
航天火箭焊接氧化剂槽与燃料槽,超
音速飞机蒙皮与结构零件,工作温度为-
270~300℃。焊接性好,断裂韧性高,T8
状态有很高的抗应力腐蚀开裂能力
厚板用作飞机蒙皮,棒材、模锻件与
自由锻件用于制造活塞,航空发动机汽缸、
汽缸盖、活塞、导风轮、轮盘等零件,以
及要求在150~250℃工作的耐热部件
工作温度150~250℃的飞机结构件及
工作温度125~250℃的航空器结构铆钉
航空器发动机零部件及其他工作温度
高的零件,该合金锻件几乎完全被2A70
取代
航空器发动机零部件及其他工作温度
高的零件,合金锻件逐渐被2A70取代
10
2618
2A06
2A80
2A90
6
Al-Mg-Si系合金(6×××系)
6×××系(Al-Mg-Si)合金是最重要的挤压合金,目前全世界有70%以上的铝挤压加
工材是用6×××系合金生产的,其成分质量分数范围为:0.3%~1.3% Si,0.35%~1.4% Mg。
在此极限范围内,各国研制开发出了几百种不同成分的合金。美国AA标准合金表中列有46
种不同成分的6×××系合金,而在1980年10月出版的国际合金成分手册中列出了252种
不同成分的6×××系合金。经过几十年的实践应用和筛选,证明6063、6082、6061、6005
等4种合金及其变种已经占据了6×××系合金的统治地位(80%以上),它们涵盖了抗拉强
度σ
b
从180Mpa~360Mpa整个范围的所有合金。
6×××系铝合金的品种和典型用途
合金
6005
品 种
挤压管、棒、型、线材 T1、T5
板材
厚板
拉伸管
挤压管、棒、型、线材
导管
轧制或挤压结构型材
冷加工棒材
冷加工线材
铆钉线材
锻件
拉伸管
挤压管、棒、型、线材
导管
拉伸管
挤压管、棒、型、线材
锻件
挤压管、棒、型、线材
锻件
挤压管、棒、型、线材
导管
轧制或挤压结构型材
冷加工线材
板材
挤压材料
拉伸管
挤压管、棒、型、线材
冷加工棒材
冷加工线材
挤压管、棒、型、线材
挤压棒、型、线材
板材
厚板
管、棒、型材
锻件
状 态 典型用途
挤压型材与管材,用于要求强度大
于6063合金的结构件,如梯子、电视天
线等
6061
6082
6063
6066
6070
6101
6201
6205
6262
6351
6463
6A02
O、T4、T6
O、T451、T651
O、T4、T6
O、T1、T4、T4510、T4511、T51、
要求有一定强度、可焊性与抗蚀性
T6、T6510、T6511
高的各种工业结构件,如制造卡车、塔
T6
式建筑、船舶、电车、铁道车辆、集装
T6
箱、家具等用的管、棒、型材
O、H13、T4、T541、T6、T651
O、H13、T4、T6、T89、T913、T94
T6
F、T6、T652
建筑型材,灌溉管材,供车辆、台
O、T4、T6、T83、T831、T832
架、家具、升降机、栅栏等用的挤压材
O、T1、T4、T5、T52、T6
料,以及飞机、船舶、轻工业部门、建
T6
筑物等用的不同颜色的装饰构件
O、T4、T42、T6、T62
O、T4、T4510、T4511、T42、T6、
焊接结构用锻件及挤压材料
T6510、T6511、T62
F、T6
重载焊接结构与汽车工业用的挤压
O、T4、T4511、T6、T6511、T62
材料与管材,桥梁、电视塔、航海用元
F、T6
件、机器零件、导管等
T6、T61、T63、T64、T65、H111
公共汽车、地铁用高强度棒材、高
T6、T61、T63、T64、T65、H111
强度母线、导电体与散热装置等
T6、T61、T63、T64、T65、H111
T81 高强度导电棒材与线材
T1、T5
厚板、踏板与高冲击的挤压件
T1、T5
T2、T6、T62、T9
要求抗蚀性优于2011和2017合金
T6、T6510、T6511、T62
的有螺纹的高应力机械零件(切削性能
T6、T651、T62、T9
好)
T6、T9
车辆的挤压结构件,水、石油等的
T1、T4、T5、T51、T54、T6
输送管道,控压型材
建筑与各种器械型材,以及经阳极
T1、T5、T6、T62
氧化处理后有明亮表面的装饰件
O、T4、T6
飞机发动机零件,形状复杂的锻件
O、T4、T451、T6、T651
与模锻件,要求有高塑性和高抗蚀性的
O、T4、T4511、T6、T6511
机械零件
F、T6
11