2024年10月6日发(作者:刑宛亦)
1,国外压铸铝合金的成分及特征:
JIS
规格
ADC1
ADC3
ADC4
ADC5
ADC6
ADC7
ADC8
ADC9
ADC10
ADC12
Al-Si
380
ALCOA
规格
A13
A360
360
218
214
43
85
85
A380
384
母合金
Si(硅)
11/13
9/10
9/10
0.3↓
1.0↓
4.5/9.5
4.5/7.5
4.5/7.5
7.5/9.5
10.5/12
20.1
7.5/9.5
Cu(铜)
0.6↓
0.6↓
0.6↓
0.2↓
0.12↓
0.6↓
2.0-4.5
2.0-4.0
2/4 3/4
1.5/3.5
0.04
3/4
Mg(镁)
0.3↓
0.4/0.6
0.4/0.6
4/11
2.5/4
0.3↓
0.3↓
0.3↓
0.3↓
0.3↓
0.03↓
0.3↓
Zn(锌)
0.5↓
0.5↓
0.5↓
0.1↓
0.4↓
0.5↓
1.0↓
1.0↓
1.0↓ 3.0↓
1.0↓
0.04↓
3.0↓
主要化学成分
Mn(锰)
0.3↓
0.3↓
0.3↓
0.3↓
0.4/0.5
0.3↓
0.3↓
0.5↓
0.5↓
0.5↓
0.03↓
0.5↓
Fe(铁) Ti(钛) Ni(镍) Sn(锡) Al(铝)
1.3↓
1.3↓
2.0↓
1.8↓
0.8↓
1.3↓
1.3↓
2.0↓
1.3↓
1.3↓
0.3↓
1.3↓
--
--
--
--
--
--
--
--
0.5↓
0.5↓
0.5↓
0.5↓
0.1↓
0.5↓
0.5↓
0.5↓
0.5↓
0.5↓
5↓
0.5↓
0.1↓
0.1↓
0.1↓
0.1↓
0.1↓
0.1↓
0.3↓
0.3↓
0.3↓
0.3↓
0.3↓
余量
余量
余量
余量
余量
余量
余量
余量
余量
余量
余量
余量
铝合金机械属性
机械性能
合金代号
ADC1
ADC3
ADC4
ADC5
ADC6
ADC7
ADC8
ADC9
ADC10
ADC12
AC1A
AC2A
AC3B
AC3A
AC4A
AC4B
合金状态
抗拉强度
压铸热处理
压铸热处理
压铸热处理
压铸热处理
压铸热处理
压铸热处理
压铸热处理
压铸热处理
压铸热处理
压铸热处理
铸态
铸态
铸态
铸态
铸态
铸态
296
317
324
310
--
--
--
--
330
325
157
177
157
177
177
177
伸长率
2.5
5.0
3.0
8.0
--
--
--
--
3.0
1.0
5
2
1
5
3
--
AC4C
AC4D
AC5A
AC7A
AC7B
AC8A
AC8B
AC8C
铸态
铸态
铸态
铸态
铸态
铸态
铸态
铸态
157
--
216
216
--
177
177
177
3
--
--
12
--
--
--
1.2铝合金:
1.2.1比重:铝合金用于压铸工业的主要原因是——轻。
比重:纯铝2.71g/cm
3
;压铸铝合金2.6-2.71g/cm
3
;加工铝2.7-2.89g/cm
3
;
1.2.2熔点:纯铝熔点660.2℃;合金铝熔解范围520-600℃;压铸温度范围670-710℃。
1.2.3铝合金优点:
1.2.3.1铸件表面平滑。
1.2.3.2抗腐蚀性好。
1.2.3.3常温下,性能稳定。
1.2.3.4加工性能好。
1.2.3.5导热、导电性能好。
1.3铝合金的分类:
1.3.1纯铝:铝的含量在99%以上,主要用于电缆、导电元件及化学工业
1.3.2铝合金:
铝合金通常分为加工铝合金和铸造铝合金。
1.3.2.1加工铝合金:加工铝合金通常有:防腐铝(LF)、锻铝(LD)、硬铝(LP)、超硬铝(LC)、特殊铝(LT)
等。
1.3.2.2加工铝合金成分:
目前厂内常用的加工铝合金有如下两种(属锻铝LD):
铜
镁
Mu 硅 铁 锌 铬 钛 铝
6061
6063
0.15∽04
≤0.10
0.8∽1.2
0.45∽0.9
≤0.15
≤0.10
0.40∽0.8
0.20∽0.6
0.7
0.35
≤0.25
≤0.10
0.04∽0.05
≤0.10
0.15
0.12
其余
其余
1.3.2.3铸造铝合金:
铸造铝合金的种类很多,分别适用于不同的铸造方法:如翻砂铸造、金属型铸造、压力铸造、壳芯铸造等。常见的铸
造合金见附表I及II
1.4铝合金的可压铸性:
用于压铸的铝合金较多,每种铝合金的压铸性能不同,合理的压铸铝合金应具有以下条件:
1.4.1熔点低:减少与模具之温度差。
1.4.2流动性好:提高压铸时之充填能力。
1.4.3热膨胀系数小:减少收缩。
1.4.4高温脆性要低:避免高温破裂。
1.4.5和模具之亲合力要低:避免粘模,铁含量不可太高。
1.4.6熔液氧化性小:熔液若是容易氧化的话,将减低流动性。
1.4.7铸造应力小:避免产生变形,影响强度。
1.5压铸铝合金中元素的作用:
1.5.1硅(Si):
主要改善压铸铝合金的流动性,在共晶点(12.5%)时,铝合金的流运性最好。铝合金中硅的含量高则流动性能好,但
最高为12.5%,同时硅的含量高则缩水小,但硅的含量越高则铝合金越脆,切削更难。
加工铝合金韧性好、易加工、易氧化而压铸铝合金加工性能差、不易氧化的主要原因是硅的作用。
1.5.2铜(Cu):
主要用于增强铝合金的机械强度及抗腐蚀性。铝合金中铜的增加会降低压铸性能,但对坩锅腐蚀性会降低。
1.5.3镁(Mg):
主要用于增加抗拉强度、硬度、耐腐蚀性,可提高阳极氧化皮膜性能,但镁的增加会增大热裂性及降低压铸性能。
1.5.4铁(Fe):
铁最主要的作用是减少粘模,为了易于出模,合金中最好含有0.8-1.0%的铁。但铁的含量过高会产生硬质点,导致加
工时刀具的磨损及崩刀。
1.6常用压铸铝合金性能及用途:
常用和正在开发的压铸铝合金的性能及用途如下:
压铸性
特性
合金
耐
热
裂
性
气
密
性
充
填
能
力
不
粘
模
性
机
耐
蚀
性
械
加
工
性
研
磨
性
电
镀
性
特 性
化
学
氧
化
膜
强
度
高
温
强
度
阳
极
处
理
外
观
AD
AlSi12Fe
1 1 1 1 2 4 5 3 5 3 3
C1
LM24
ADC1
0
ADC1
2
LM9 ADC3 A360 1 2 3 2 2 3 3 2 3 3 1
384 2 2 1 2 5 3 3 2 4 5 2
A380 2 2 2 1 4 3 3 1 3 4 3
383 1 2 1 2 3 2 3 1 3 4 2
LM2
表中:1-最好,5-最差
2, 国内外铝合金材料牌号对照表
中国
类
别
GB
1A99
1A97
1A95
工业纯铝
1A80
AST
M
1199
BS
1080(1
A)
1050(1
B)
NS4
NS5
NB6
NG61
HF15
LM25
JIS
1080
NF
1080A
DIN
A199.99R
A199.98R
A199.90
ГОСТ
A99
A97
A95
A8
美国 英国 日本 法国 德国 前苏联
1A50
5A02
5A03
防锈铝
5A05
5A30
2A01
2A11
硬铝
2A12
2B16
2A80
锻铝
2A90
2A14
超硬铝
7A09
ZAlSi7Mn
铸造铝合
金
ZAlSi12
1050
5052
5056
5456
2036
2124
2319
2218
2014
7175
356.
2
413.
2
1050
5052
5056
5556
2117
2017
2024
2N01
2018
2014
7075
AC4
C
AC3
A
1050A
5052
5957
2117
2017S
2024
2014
7075
A-S12-Y
4
A199.50
A1Mg2.5
A1Mg5
AlCu2.5Mg0.
5
AlCuMg1
AlCuMg2
AlCuSiMn
AlZnMgCu1.5
G-AlSi7Mg
A5
Amg
AMg3
AMg5V
D18
D1
D16AVT
V
AK4
AK2
AK8
V95P
LM6 G-Al12 AL2
355.
2
413.
0
201.
0
520.
2
ZAlSi5Cu1Mg
AC8
A
AL5
ZAlSi2Cu2Mg1
ZAlCu5Mn
ZAlCu5MnCdV
A
ZAlMg10
ZAlMg5Si
G-Al12(Cu)
AL19
LM10
AG11
G-AlMg10
G-AlMg5Si
AL8
AL13
3, 铝基本知识介绍
中国铝型材专家网 发布日期:2008-08-19
1、自然属性
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,具第三位。在金属品
种中,仅次于钢铁,为第二大类金属。铝具有特殊的化学、物理特性,是当今最常用的工业金属之一,不仅重量轻,
质地坚,而且具有良好的延展性、导电性、导热性、耐热性和耐核辐射性,是国民经济发展的重要基础原材料。
铝的比重2.7,密度约为一般金属的1/3。而常用铝导线的导电度约为铜的61%,导热度为银的一半。虽然纯铝极
软且富延展性,但仍可靠冷加工及做成合金来使它硬化。铝土矿是铝的重要来源,制造一镑氧化铝约需要两磅铝土矿,
而制造一磅金属铝也需要两磅氧化铝。
2、铝的品种分类
根据铝锭的主成份含量可以分成三类:高级纯铝(铝的含量99.93%-99.999%)、工业高纯铝(铝的含量
99.85%-99.90%)、工业纯铝(铝的含量98.0%-99.7%)。
3、铝的质量标准
铝锭质量必须符合国标GB/1196-1993标准。其中,AL99.80和AL99.70的铝含量规定不得小于99.80和99.70。
按国家标准(GB/T1196-93)应叫“重熔用铝锭”,不过大家叫惯了“铝锭”。它是用氧化铝-冰晶石通过电解法生产出来的。
铝锭进入工业应用之后有两大类:铸造铝合金和变形铝合金。铸造铝及铝合金是以铸造方法生产铝的铸件;变形铝及
铝合金是以压力加工方法生产铝的加工产品:板、带、箔、管、棒、型、线和锻件。按照重熔用铝锭国家标准,“重熔
用铝锭按化学成分分为6个牌号,分别是Al99.85、Al99.80、Al99.70、Al99.60、Al99.50、Al99.00”(注:Al之后的
数字是铝含量)。 目前,有人叫的“A00”铝,实际上是含铝为99.7%纯度的铝,在伦敦市场上叫“标准铝”。大家都知道,
我国在五十年代技术标准都来自前苏联,“A00”是苏联国家标准中的俄文牌号,“A”是俄文字母,而不是英文“A”字,也
不是汉语拼音字母的“A”。和国际接轨的话,称“标准铝”更为确切。 标准铝就是含99.7%铝的铝锭,在伦敦市场上注册
的就是它。
4、铝的主要用途
近五十年来,铝已成为世界上最为广泛应用的金属之一。在建筑业上,由于铝在空气中的稳定性和阳极处理后的极
佳外观而受到很大应用;在航空及国防军工部门也大量使用铝合金材料;在电力输送上则常用高强度钢线补强的铝缆;
此外,汽车制造、集装箱运输、日常用品、家用电器、机械设备等都需要大量的铝。
随着国民经济快速发展,我国已逐渐成为“全球加工基地”,钢铁、有色等基础工业蓬勃发展,近几年来,电解铝产量猛
增,使中国成为全球最大的铝生产国。
同时,我国在全球铝市中也正发挥着重大的作用,由于近年来我国的需求增长势头强劲,所以中国供需基本面的
变化,通过国际贸易直接影响世界的铝市平衡状况。
但我国的原铝供应却存在较多不确定因素,这一不确定性来自氧化铝供应的持续吃紧、部分原因是中国体制弊端
而引发的电力短缺。由于受自身资源的限制,以及采矿、初级矿产品开发等领域一段时期内投资不足的影响,使得我
国这几年相继出现严重的原材料短缺,每年需要从国外购买大量的氧化铝,2004年进口587万吨氧化铝。
除了原料氧化铝和电能问题外,政府对于高于国内消费增长部分的原铝供应,已开始施行限制政策,目的是控制
目前有些过热的电解铝行业。但无论是电力短缺还是氧化铝供应问题,对中国铝生产的整体影响是有限的。
铝合金简介
铝合金是纯铝加入一些合金元素制成的,可获得良好铸造性能的铸造铝合金或加工塑性好的变形铝合金。
如铝—锰合金、铝—铜合金、铝—铜—镁系硬铝合金、铝—锌—镁—铜系超硬铝合金。铝合金比纯铝具有更好的物
理力学性能:易加工、耐久性高、适用范围广、装饰效果好、花色丰富。
铝合金仍然保持了质轻的特点,但机械性能明显提高。铝合金材料的应用有以下三个方面:一是作为受力构件;二
是作为门、窗、管、盖、壳等材料;三是作为装饰和绝热材料。利用铝合金阳极氧化处理后可以进行着色的特点,制
成各种装饰品。铝合金板材、型材表面可以进行防腐、轧花、涂装、印刷等二次加工,制成各种装饰板材、型材,作
为装饰材料。
变形铝合金
按性能和用途不同,可分为:工业纯铝(L)、防锈铝(LF)、硬铝(LY)、超硬铝(LC)、锻铝(LD)、和特殊铝(LT)。
①工业纯铝
其加工性能好,导电性好,主要用于制作导电母线电线及热交换器。
②防锈铝
防锈铝是热处理不可强化合金,只能通过冷加工来强化。常用的有LF2(5052)、LF4(5083)和LF21(3003),
具有中等强度良好的塑性和抗蚀性。
③锻铝
典型牌号有LD2-2(6070)、LD10(2014)、LD30(6061)、LD31(6063)。
LD2-2具有良好的塑性,冷、热态都易成形。广泛用于制造中等强度常温下工作的锻件、挤压型材和管材。
LD10又称高强度硬铝,与LY12合金的强度相当,锻造性能较LY12好,有良好的塑性,有较好的耐热性和可焊性,
但材料的纵向和横向性能差距较大。可加工成管、棒、型、线及锻件,主要用作高负荷的结构件。
LD30和LD31具有中等强度,有良好的塑性和优良的可焊性、抗蚀性,无应力腐蚀裂倾向,可阳极氧化。适合作建
筑装饰型材及各种需要良好耐蚀性要求的结构件、工业材。
④硬铝
硬铝的强度高,典型牌号为LY12(2024)。该牌号的热挤压型材热处理后,其室温下的抗拉强度可达392MPa以上,
有一定的耐热性,可用作150°C以下工作的零件。
⑤超硬铝
典型牌号有LC4,亦称超高强度硬铝,挤压件室温下的抗拉强度不小于539MPa。主要用于航空工业,飞机结构中
主要受力元件。
4,变形铝合金(加工材)方面:
(中国铝型材专家网 )
铝合金分为:1系—9系。(外国牌号)
1系:
特点:含铝99.00%以上,导电性有好,耐腐蚀性能好,焊接性能好,强度低,不可热处理强化。
应用范围:高纯铝(含铝量99.9%以上)主要用于科学试验,化学工业及特殊用途。
2系:
特点:以铜为主要合元素的含铝合金.也会添加锰、镁、铅和铋为了切削性。
如:2011合金,在熔练过程中要注意安全防护(会产生有害气体)。2014合金用天航空工业,强度高。2017合金比
2014合金强度低一点,但比较容易加工。2014可热处理强化。
缺点:晶间腐蚀倾向严重。
应用范围:航空工业(2014合金),螺丝(2011合金)和使用温度较高的行业(2017合金)。
3系:
特点:以锰为主要合金元素的铝合金,不可热处理强化,耐腐蚀性能好,焊接性能好。塑性好。(接近超铝合金)。
缺点:强度低,但可以通过冷加工硬化来加强强度。退火时容易产生粗大晶粒。
应用范围:飞机上使用的导油无缝管(3003合金),易拉罐(3004合金)。
4系:
以硅为主,不常用。部分4系可热处理强化,但也有部分4系合金不可热处理化。
5系:
特点:以镁为主。耐耐性能好,焊接性能好,疲劳强度好,不可热处理强化,只能冷加工提高强度。
应用范围:割草机的手柄、飞机油箱导管、防弹衣。
6系:
特点:以镁和硅为主。Mg2Si为主要强化相,目前应用最广泛的合金。
6063、6061用的最多、其它6082、6160、6125、6262、6060、6005、6463。
6063、6060、6463在6系中强度比较低。
6262、6005、6082、6061在6系中强度比较高。
特性:中等强度,耐腐蚀性能好,焊接性能好,工艺性能好(易挤压出成形)氧化着色性能好。
应用范围:交能工具(如:汽车行李架、门、窗、车身、散热片、间箱外壳)。
7系:
特点:以锌为主,但有时也要少量添加了镁、铜。其中超硬铝合金就是含有锌、铅、镁和铜合金接近钢材的硬度。挤
压速度较6系合金慢,焊接性能好。7005和7075是7系中最高的档次,可热处理强化。
应用范围:航空方面(飞机的承力构件、起落架)、火箭、螺旋桨、航空飞船。
9系(备用合金)。
铸造铝合金方面:(中国牌号)
1, 铝-硅系合金,如ZL102合金
2, 铝-镁系合金,如ZL103合金
3, 铝-铜-硅系合金,如ZL107合金
4, 铝-铜-镁-硅系合金,如ZL110合金
5, 铝-镁-硅系合金,如ZL104合金
6, 铝-镁-锌系合金,如ZL104合金
铸造铝合金化学成分:中国牌号
主 要 元 素 , %
号 合金 牌号
合金
代号
Si Cu Mg Zn Mn Al
S
ZL10
1
6.5~
7.5
0.25
~0.4
5
0.25
~0.4
5
余量
0.2
J
0.
9
杂 质 含 量 不 大 于 , %
Fe
Si Zn
M
n
杂质总和
S
1.
0
J
1.
4
1 ZAlSi7Mg
余量
0.5 0.3
0.
35
2 ZAlSi7MgA
ZL10
1A
6.5~
7.5
0.
2
0.1
0.
1
0.
6
0.
6
ZL10
2
10.0
~13.
0
8.0~
10.5
4.5~
5.5
4.5~
5.5
7.5~
8.5
6.5~
7.5
11.0
~13.
0
11.0
~13.
0
8.0~
10.0
0.17
~0.3
0.4~
0.6
0.4~
0.55
0.3~
0.5
0.2
~0.
5
余量
0.6
余量
0.6
余量
0.7
1.
0
0.
5
2.
0
2.
2
3 ZAlSi12 0.1
4 ZAlSi9Mg
ZL10
4
ZL10
5
ZL10
5A
ZL10
6
ZL10
7
ZL10
8
0.
9
1.
0
0.
2
0.
8
0.
6
0.
7
0.2
5
1.
1
1.
1
0.
5
0.
9
1.
0
1.
4
1.
4
0.
5
1.
0
1.
2
1.
2
5
ZAlSi5Cu1
Mg
ZAlSi5Cu1
MgA
ZAlSi8Cu1
Mg
1.0~
1.5
1.0~
1.5
1.0~
1.5
3.5~
4.5
1.0~
2.0
0.3
0.
5
0.
1
6
0.3
余量
0.2 0.1
7 ~0.
5
余量
0.6
0.2
8 ZAlSi7Cu4
0.3
余量
0.5 0.3
0.
5
9
ZAlSi12Cu
2Mg1
0.4~
1.0
~0.
9
余量
0.2
1
0
ZAlSi12Cu
1Mg1Ni1
ZL10
9
0.5~
1.5
0.8~
1.3
余量
0.
7
0.2
0.
2
1.
2
1
1
ZAlSi9Cu2
Mg
ZL11
1
1.3~
1.8
0.4~
0.6
0.45
0.1
~0.
35
余量
0.4
0.
4
0.1
1.
0
1.
0
1
2
ZAlSi7Mg1
A
ZL11
4A
6.5~
7.5
~0.6
0
0.4~
0.65
0.35
余量
0.2
0.
2
0.1
0.
1
0.
75
0.
75
1
3
ZAlSi5Zn1
Mg
ZL11
5
4.8~
6.2
1.2
~1.
8
余量
0.3
0.
3
0.
1
0.
8
1.
0
1
4
ZAlSi8MgB
e
ZL11
6
6.5~
8.5
~0.5
5
余量
0.6
0.
6
0.3
0.
1
1.
0
1.
0
1
5
ZAlCu5Mn
ZL20
1
4.5~
5.3
0.6
~1.
0
0.6
~1.
0
余量
余量
0.2
5
0.
3
0.
3
0.2
1.
0
1.
0
1
6
ZAlCu5Mn
A
ZL20
1A
4.8~
5.3
0.1
5
0.
1
0.1
0.
4
1
7
1
8
1
9
ZAlCu10
ZL20
2
ZL20
3
ZL20
4A
9.0~
11.0
4.0~
5.0
4.6~
5.3
余量
1.0
1.
2
0.
8
0.
1
2
0.
1
5
0.
6
0.
3
0.
5
1.
2
1.
2
0.
0
6
0.
0
6
0.1
0.8
0.2
5
0.
5
0.
1
2.
8
2.
1
0.
4
3.
0
2.
1
ZAlCu4
0.6
余量
0.8
ZAlCu5Mn
CdA
~0.
9
0.3
余量
0.1
2
2
0
ZAlCu5Mn
CdVA
ZL20
5A
4.6~
5.3
~0.
5
余量
0.1
5
0.
3
0.
3
2
1
2
2
2
3
ZalR5Cu3
Si2
ZL20
7
ZL30
1
ZL30
3
1.6~
2.0
3.0~
3.4
0.15
~0.2
5
9.5~
11.0
4.5~
5.5
0.9
~1.
2
0.1
~0.
4
1.0
~1.
5
9.0
~1
3.0
5.0
~6.
5
余量
0.5
余量
0.7
余量
0.3
余量
0.5
余量
0.3
余量
0.6
0.2
0.
8
1.
0
0.
7
0.
8
1.
0
0.
7
ZAlMg10
0.
3
0.1
5
0.
15
ZalMg5Si1
0.8~
1.3
0.2
2
4
ZalMg5Zn
1
ZL30
5
7.5~
9.0
0.
2
0.
1
0.
9
2
5
ZalZn11Si
7
ZL40
1
6.0~
8.0
0.1~
0.3
1.
2
0.
5
1.
8
2.
0
2
6
ZalZn6Mg
ka
ZL40
2
0.5~
0.65
0.
8
0.
3
0.
1
1.
35
1.
65
6,材料的典型用途
合
金
典 型 用 途
1050
食品、化学和酿造工业用挤压盘管,各种软管,烟花粉
1060
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
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、
1100
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
1145
包装及绝热铝箔,热交换器
1199
电解电容器箔,光学反光沉积膜
1350
电线、导电绞线、汇流排、变压器带材
2011
螺钉及要求有良好切削性能的机械加工产品
2014
应用于要求高强度与硬度(包括高温)的场合。飞机重型、锻件、厚板和挤压材料,车轮与
结构元件,多级火箭第一级燃料槽与航天器零件,卡车构架与悬挂系统零件
2017
是第一个获得工业应用的2XXX系合金,目前的应用范围较窄,主要为铆钉、通用机械零件、
结构与运输工具结构件,螺旋桨与配件
2024
飞机结构、铆钉、导弹构件、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他种种结构件
2036
汽车车身钣金件
2048
航空航天器结构件与兵器结构零件
2124
航空航天器结构件
2218
飞机发动机和柴油发动机活塞,飞机发动机汽缸头,喷气发动机叶轮和压缩机环
2219
航天火箭焊接氧化剂槽,超音速飞机蒙皮与结构零件,工作温度为-270~300摄氏度。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
2319
焊拉2219合金的焊条和填充焊料
2618
模锻件与自由锻件。活塞和航空发动机零件
2A01
工作温度小于等于100摄氏度的结构铆钉
2A02
工作温度200~300摄氏度的涡轮喷气发动机的轴向压气机叶片
2A06
工作温度150~250摄氏度的飞机结构及工作温度125~250摄氏度的航空器结构铆钉
2A10
强度比2A01合金的高,用于制造工作温度小于等于100摄氏度的航空器结构铆钉
2A11
飞机的中等强度的结构件、螺旋桨叶片、交通运输工具与建筑结构件。航空器的中等强度的
螺栓与铆钉
2A12
航空器蒙皮、隔框、翼肋、翼梁、铆钉等,建筑与交通运输工具结构件
2A14
形状复杂的自由锻件与模锻件
2A16
工作温度250~300摄氏度的航天航空器零件,在室温及高温下工作的焊接容器与气密座舱
2A17
工作温度225~250摄氏底的航空器零件
2A50
形状复杂的中等强度零件
2A60
航空器发动机压气机轮、导风轮、风扇、叶轮等
2A70
飞机蒙皮,航空器发动机活塞、导风轮、轮盘等
2A80
航空发动机压气机叶片、叶轮、活塞、涨圈及其他工作温度高的零件
2A90
航空发动机活塞
用于加工需要有良好的成形性能、高的抗蚀性可焊性好的零件部件,或既要求有这些性能又
3003
需要有比1XXX系合金强度高的工作,如厨具、食物和化工产品处理与贮存装置,运输液体产
品的槽、罐,以薄板加工的各种压力容器与管道
3004
全铝易拉罐罐身,要求有比3003合金更高强度的零部件,化工产品生产与贮存装置,薄板加
工件,建筑加工件,建筑工具,各种灯具零部件
3105
房间隔断、档板、活动房板、檐槽和落水管,薄板成形加工件,瓶盖、瓶塞等
3A21
飞机油箱、油路导管、铆钉线材等;建筑材料与食品等工业装备等
5005
5050
5052
5056
5083
5086
与3003合金相似,具有中等强度与良好的抗蚀性。用作导体、炊具、仪表板、壳与建筑装饰
件。阳极氧化膜比3003合金上的氧化膜更加明亮,并与6063合金的色调协调一致
薄板可作为致冷机与冰箱的内衬板,汽车气管、油管与农业灌溉管;也可加工厚板、管材、
棒材、异形材和线材等
此合金有良好的成形加工性能、抗蚀性、可烛性、疲劳强度与中等的静态强度,用于制造飞
机油箱、油管,以及交通车辆、船舶的钣金件,仪表、街灯支架与铆钉、五金制品等
镁合金与电缆护套铆钉、拉链、钉子等;包铝的线材广泛用于加工农业捕虫器罩,以及需要
有高抗蚀性的其他场合
用于需要有高的抗蚀性、良好的可焊性和中等强度的场合,诸如舰艇、汽车和飞机板焊接件;
需严格防火的压力容器、致冷装置、电视塔、钻探设备、交通运输设备、导弹元件、装甲等
用于需要有高的抗蚀性、良好的可焊性和中等强度的场合,例如舰艇、汽车、飞机、低温设
备、电视塔、钻井装置、运输设备、导弹零部件与甲板等
5154
焊接结构、贮槽、压力容器、船舶结构与海上设施、运输槽罐
5182
薄板用于加工易拉罐盖,汽车车身板、操纵盘、加强件、托架等零部件
5252
用于制造有较高强度的装饰件,如汽车等的装饰性零部件。在阳极氧化后具有光亮透明的氧
化膜
5254
过氧化氢及其他化工产品容器
5356
焊接镁含量大于3%的铝-镁合金焊条及焊丝
5454
焊接结构,压力容器,海洋设施管道
5456
装甲板、高强度焊接结构、贮槽、压力容器、船舶材料
5457
经抛光与阳极氧化处理的汽车及其他装备的装饰件
5652
过氧化氢及其他化工产品贮存容器
5657
经抛光与阳极氧化处理的汽车及其他装备的装饰件,但在任何情况下必须确保材料具有细的
晶粒组织
5A02
飞机油箱与导管,焊丝,铆钉,船舶结构件
5A03
中等强度焊接结构,冷冲压零件,焊接容器,焊丝,可用来代替5A02合金
5A05
焊接结构件,飞机蒙皮骨架
5A06
焊接结构,冷模锻零件,焊拉容器受力零件,飞机蒙皮骨部件
5A12
焊接结构件,防弹甲板
6005
挤压型材与管材,用于要求强高大于6063合金的结构件,如梯子、电视天线等
6009
汽车车身板
6010
薄板:汽车车身
6061
要求有一定强度、可焊性与抗蚀性高的各种工业结构性,如制造卡车、塔式建筑、船舶、电
车、家具、机械零件、精密加工等用的管、棒、形材、板材
6063
建筑型材,灌溉管材以及供车辆、台架、家具、栏栅等用的挤压材料
6066
锻件及焊接结构挤压材料
6070
重载焊接结构与汽车工业用的挤压材料与管材
6101
公共汽车用高强度棒材、电导体与散热器材等
6151
用于模锻曲轴零件、机器零件与生产轧制环,供既要求有良好的可锻性能、高的强度,又要
有良好抗蚀性之用
6201
高强度导电棒材与线材
6205
厚板、踏板与耐高冲击的挤压件
6262
要求抗蚀性优于2011和2017合金的有螺纹的高应力零件
6351
车辆的挤压结构件,水、石油等的输送管道
6463
建筑与各种器具型材,以及经阳极氧化处理后有明亮表面的汽车装饰件
6A02
飞机发动机零件,形状复杂的锻件与模锻件
挤压材料,用于制造既要有高的强度又要有高的断裂韧性的焊接结构,如交通运输车辆的桁
7005
架、杆件、容器;大型热交换器,以及焊接后不能进行固熔处理的部件;还可用于制造体育
器材如网球拍与垒球棒
7039
冷冻容器、低温器械与贮存箱,消防压力器材,****器材、装甲板、导弹装置
用于锻造静态强度与7079-T6合金的相同而又要求有高的抗应力腐蚀开裂勇力的零件,如飞
7049
机与导弹零件——起落架液压缸和挤压件。零件的疲劳性能大致与7075-T6合金的相等,而
韧性稍高
7050
7072
飞机结构件用中厚板、挤压件、自由锻件与模锻件。制造这类零件对合金的要求是:抗剥落
腐蚀、应力腐蚀开裂能力、断裂韧性与抗疲劳性能都高
空调器铝箔与特薄带材;2219、3003、3004、5050、5052、5154、6061、7075、7475、71
78合金板材与管材的包覆层
用于锻造航空器用的高强度结构性。T736材料有良好的综合性能,即强度、抗剥落腐蚀与抗
应力腐蚀开裂性能、断裂韧性、疲劳强度都高
7075
用于制造飞机结构及期货 他要求强度高、抗腐蚀性能强的高应力结构件、模具制造
7175
7178
供制造航空航天器的要求抗压屈服强度高的零部件
7475
机身用的包铝的与未包铝的板材,机翼骨架、桁条等。其他既要有高的强度又要有高的断裂
韧性的零部件
7A04
飞机蒙皮、螺钉、以及受力构件如大梁桁条、隔框、翼肋、起落架等
变形铝及铝合金状态、代号
1.范围
本标准规定了变形铝合金的状态代号。
本标准适用于铝及铝加工产品。
2.基本原则
2.1基础状态代号用一个英文大写字母表示。
2.2细分状态代号采用基础状态代号后跟一位或多位阿拉伯数字表示。
2.3基本状态代号
表1 基本状态分为5种
代号
F
O
H
W
T
名称
自由加工状态
退火状态
加工硬化状态
固熔热处理状态
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,产品在加工硬化后可经过
(也可不经过)使强度有所降低的附加热处理。
处理状态 一种不稳定状态,仅适用于经固溶热处理后,室温下
自然时效的合金,该状态代号仅表示产品处于自然时效阶段。
T代号后面必须跟有一位或多位阿拉伯数字。
热处理状态(不同于 适用于热处理后,经过(或不经过)加工硬化达到稳定的产品。
F、O、H状态)
3.细分状态代号
3.1 H的细分状态
在字母H后面添加两位阿拉伯数字(称作HXX状态),或三位阿拉伯数字(称作HXXX状态)表示
H
的细分状态。
3.1.1 HXX状态
3.1.1.1
H后面的第1位数字表示获得该状态的基本处理程序,如下所示:
H1—单纯加工硬化处理状态。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。 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。对于室温下自然时效软化的合金,H2与对应的H3具有相同的最小极限
抗拉强度值;对于其它合金,H2与对应的H1具有相同的最小极限抗拉强度值,但延伸率比H1稍
高。 H3—加工硬化及稳定化处理的状态。适用于加工硬化后经热处理或由于加工过程中受热作用致
使其力学性能达到稳定的产品。H3状态仅适用于在室温下逐渐时效软化(除非经稳定化处理)的合
金。 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。
3.1.1.2
H后面的第2位数字表示产品的加工硬化程度。数字8表示硬状态。通常采用O状态的最小抗拉强
度与表2 规定的强度差值之和,来规定HX8的最小抗拉强度值。对于O(退火)和HX8状态之间
的状态,应在HX代号后分别添加从1到7的数字来表示,在HX后添加数字9表示比HX8加工硬
化程度更大的超硬状态,各种HXX细分状态代号及对应的加工硬化程度如表3所示:
表2 HX8状态与O状态的最小抗拉强度差值
O状态的最小抗拉强度/Mpa
≤40
45~60
65~80
HX8状态与O状态的最小抗拉强度差值/Mpa
55
65
75
85~100
105~120
125~160
165~200
205~240
245~280
285~320
≥325
85
90
95
100
105
110
115
120
表3 HXY细分状态代号与加工硬化程度
加工硬化程度
抗拉强度极限为O与HX2状态的中间值
抗拉强度极限为O与HX4状态的中间值
抗拉强度极限为HX2与HX4状态的中间值
抗拉强度极限为O与HX8状态的中间值
抗拉强度极限为HX4与HX6状态的中间值
抗拉强度极限为HX4与HX8状态的中间值
抗拉强度极限为HX6与HX8状态的中间值
硬状态
超硬状态
最小抗拉强度极限值超HX8状态至少10Mpa
细分状态代号
HX1
HX2
HX3
HX4
HX5
HX6
HX7
HX8
HX9
注:当按上表确定的HX1~HX9状态的抗拉强度值,不是以0或5结尾的。应修约至以0或5结尾
的相邻较大值。
3.1.2 HXXX状态
HXXX状态代号如下所示:
a) 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。
b)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。
c)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。
d)花纹板的状态代号
花纹板的状态代号和其对应的、压花前的板材状态代号如表4所示:
表4 花纹板和其压花前的板材状态代号对照
花纹板的状态代号
H114
H124
H224
H324
H134
H234
H334
H144
H244
H344
H154
H254
压花前的板材状态代号
O
H11
H21
H31
H12
H22
H32
H13
H23
H33
H14
H24
H354
H164
H264
H364
H174
H274
H374
H184
H284
H384
H194
H294
H394
H195
H295
H395
H34
H15
H25
H35
H16
H26
H36
H17
H27
H37
H18
H28
H38
H19
H29
H39
3.2
T的细分状态
在字母T后面添加一位或多位阿拉伯数字表示T的细分状态。
3.2.1 TX状态
在T后面添加0~10的阿拉伯数字,表示细分状态(称作TX状态)如表5所示。T后面的数
字表示对产品的茶杯处理程序。
表5 TX细分状态代号说明与应用
状态代
号
说明与应用
T0
固溶热处理后,经自然时效再通过冷加工的状态。适用于经冷加工提高强度的产品。
T1
T2
T3
T4
T5
T6
T7
T8
T9
T10
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,不在进行冷加工(可行
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,然后进行人工时效的状态。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。
由固溶热处理后进行人工时效的状态。适用于由固溶热处理后,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。
由固溶热处理后进行人工时效的状态。适用于由固溶热处理后,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、矫平以提
高产品强度的产。
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产品强度的产品。
由高温成型过程冷却后,进行冷加工,然后进行人工时效的状态。适用于经冷加工、或矫
直、矫平以提高产品强度的产品。
注:某些6XXX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T3、T4、T6、T7、T8和T9状态可采用上述两
种处理方法的任一种。
3.2.2
T状态及TXXX状态(消除应力状态外)
在TX状态代号后面再添加一位阿拉伯数字(称作TXX状态),或添加两位阿拉伯数字(称
作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,如表6所示。
表 6 TXX及TXXX细分状态代号说明与应用
状态代
号
T42
T62
说明与应用
适用于自O或F状态固溶热处理后,自然时效达到充分稳定状态的产品,也适用于需方对任
何状态的加工产品热处理后,力学性能达到了T42状态的产品。
适用于自O或F状态固溶热处理后,进入人工时效的产品,也适用于需方对任何状态的加工
产品热处理后,力学性能达到了T62状态的产品。
T73
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。
T74
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。
T76
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,进行人工时效处理,力学性能及抗腐蚀性能达到了T7X
T7X2
状态的产品。
T81
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。
T87
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。
3.2.3
消除应力状态
在上述TX或TXX或TXXX状态代号后面添加“51”、或“510”、或“511”或“52”或“54”表示经历
了消除应力处理的产品状态代号,如表7所示。
表7 消除应力状态代号说明与应用
状态
代号
TX5
1
TXX5
1
TXXX
51
TX51
0
TXX5
10
TXXX
510
TX51
1
TXX5
11
TXXX
511
TX5
2
TXX5
适用于固溶热处理或自高温成型过程冷却后,通过压缩来消除应力,以产生1%~5%,永久变
形量的产品。
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,这些产品拉伸后可微略行矫直以符合标准公差。 挤制棒、型和管材的永久变形量为
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,这些产品拉伸后不再进行矫直。 挤制棒、型和管材的永久变形量为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%。
说明与应用
2
TXXX
52
TX5
4
TXX5
4
TXXX
54
适用于在终锻模内通过冷整形来消除应力的模锻件。
4.3
W的消除应力状态
正如T的消除应力状态代号表示方法,可在W状态代号后面添加相同的数字(51、52、54),
以表示不稳定的固溶热处理及消除应力状态。
附录A
(提示的附录)
原状态代号相应的新代号
旧代号
M
R
Y
Y1
Y2
Y4
T
CZ
CS
新代号
O
H112或F
HX8
HX6
HX4
HX2
HX9
T4
T6
旧代号
CYS
CZY
CSY
MCS
MCZ
CGS1
CGS2
CGS3
RCS
新代号
TX51、TX52等
T0
T9
T62
T42
T73
T76
T74
T5
注:原以R状态交货的、提供CZ、CS试样性能的产品,其状态可分别对应新代号T62、T42。
铝 及 铝 合 金 腐 蚀 的 基 本 类 型
1.点腐蚀 点腐蚀又称为孔腐蚀,是在金属上产生针尖状、点状、孔状的一种为局部的腐蚀形态。
点腐蚀是阳极反应的一种独特形式,是一种自催化过程,即点腐蚀孔内的腐蚀过程造成的条件既促
进又足以维持腐蚀的继续进行。
2.均匀腐蚀 铝在磷酸与氢氧化钠等溶液中,其上的氧化膜会溶解,发生均匀腐蚀,溶解速度也是
均匀的。溶液温度升高,溶质浓度加大,促进铝的腐蚀。
3.缝隙腐蚀 缝隙腐蚀是一种局部腐蚀。金属部件在电解质溶液中,由于金属与金属或金属与非金
属之间形成缝隙,其宽度足以使介质浸入而又使介质处于一种停滞状态,使得缝隙内部腐蚀加剧的
现象称为缝隙腐蚀。
4.应力腐蚀开裂(SCC) 铝合金的SCC是在20世纪30年代初发现的。金属在应力(拉应力或内
应力)和腐蚀介质的联合作用下所发生的一种破坏,被称为SCC。SCC的特征是形成腐蚀—机械裂
缝,既可以沿着晶界发展,也可以穿过晶粒扩展。由于裂缝扩展是在金属内部,会使金属结构强度
大大下降,严重时会发生突然破坏。SCC在一定的条件下才会发生,它们是: ——一定的拉应力或
金属内部有残余应力。
二、压铸合金分类
压铸合金分为铸造有色合金和黑色金属合金,铸造有色合金应用最广泛,但是,所有铸造有色合金不能都用作压铸合
金。
压铸铝合金及熔炼
一、铝合金分类
按其所含的主要元素不同,分为四种,即铸造铝硅合金、铸造铝铜合金、铸造铝镁合金和铸造铝锌合金。
二、压铸铝合金的特点
1. 铸造性能好
2. 密度小(2.5~2.9克/厘米
3
),比强度( δ
b
>r)高.
3. 耐蚀性、耐磨性、导热性和导电性好。
4. 铝硅系合金有粘模倾向,切削性能较差。
5. 对金属坩埚腐蚀严重。
6. 体积收缩率大,易产生缩孔。
三、压铸铝合金中各元素的作用与影响
1. 硅
硅是大多数压铸铝合金的主要元素。它能改善合金的铸造性能。合硅量至11.7%时,硅与铝形成共晶体,提高合金的
高温造型性,减少收缩率。当含硅量超过共晶成分,而铜、铁等杂质又多时,即出现游硅的硬质点,使切削加工困难。
2.铜
增加含铜量,能提高合金流动性,抗拉强度和硬点,但降低了耐蚀性和塑性,热裂倾向增大。
3.镁
在高硅铝合金中加入少量(约0.2~0.3%)的镁,可提高强度和屈服极限,提高了合金的切削加工性,含镁8%的铝合
金具有优良的耐蚀性,但其铸造性能差,在高温下强度和塑性都低,冷却时收缩大,故易产生热裂和形成疏松。
4.锌
锌在铝合金中能提高流动性,增加热脆性,降低耐蚀性,故应控制锌的含量在规定范围内。
5.铁
在所有铝合金中都含有害杂质,因铝合金中铁含量太高时,降低机械性能,流动性减低,热裂性增大,当含铁量在0.6%
以下时。合金对模具的粘附作用十分强裂,当超过0.6%后, 粘模现象便大为减轻,故含铁量一般应控制在0.6~1%范
围内对压铸是有益的,但最高不能超过1.5%。
6.锰
锰在铝合金中能减少铁的有害影响,一般铝合金中允许有0.5%以下的锰存在。含锰量过高时,会引起偏析。
7.镍
镍在铝合金中能提高合金的强度和硬度,降低耐蚀性。
四、铝合金的熔炼
㈠ 高质量的合金液应具有如下三个条件
⑴ 化学成分符合标准,成分均匀。
⑵ 气体、氧化夹杂、熔剂夹灰少,不致在铸件中形成气孔和夹渣。
⑶ 变质良好,组织细化,铸件能获得良好的结晶组织。
㈡ 提高铝合金质量的措施
1.防止增铁
在熔炼和压铸过程中,随着熔炼温度的升高和保温时间的增长,铁的熔解量不断增加,温度俞高,时间俞长,增铁就
愈多。
防止铝合金增铁的措施是:
⑴ 所有与铝液接触的铁质坩埚和工具表面必须定期清理,并涂喷适宜的专用涂料,以避免与铝液直接接触。
⑵ 选用尽可能低的熔炼温度,避免不必要的过热和长时间保温。
⑶ 当熔炼温度过高时,应使用非铁质的坩埚及工具。
2.防止氧化
铝合金在加热过程中,其表面很快被氧化,并随温度的升高,氧化加剧,铝合金液的氧化会产下如下的不良后果。
⑴ 造成合金的烧损。
⑵ 恶化合金的铸造性能。如降低充能力,增大形成孔洞、裂纹等倾向。
⑶ 降低机械性能,尤其是影响冲击韧性和疲劳极限。
⑷ 恶化切削加工性能。
为了减少铝合金的氧化,除选择适当的熔炼用炉外,压铸生产中应采用保温炉保温,切忌边熔化,边压铸生产,尽可
能减少搅拌,保持液面氧化膜完整,避免合金液不必要的过热和尽量缩短合金在保温炉中的时间。
3.防止吸气
⑴ 水气:它来自炉气,未经充分干燥的炉料、精炼剂、复盖剂、变质剂,未经充分干燥的炉衬、坩埚及工具上的涂料,
以及残留在坩埚、工具和炉料上的含水溶剂,这些水气与铝反应为:
2AL+3H2O→←AL2O3+6H 产生氢,氢以原子态进入铝液。
⑵ 油污来自带有油脂的炉料及工具,油脂与铝反应生成氢。
⑶ 炉料上带有含水腐蚀物。
减少铝合金液吸收气体,合金原材料应妥善存放,防止受潮。使用前需充分预热烘干;对熔炼坩埚、工具都应充分预
热以去除水汽后再使用。为了清除铝合金液中的气体,所有铝合金液浇注之前都必须进行除气精炼。
4.精炼
铝合金在熔炼过程中,去除非金属夹杂物(各种固态氧化物)和气体的工序,一般称为“精炼”。
⑴ 通氮精炼法又称惰性气体除气法
基本原理:将氮气通过一定的工艺装置进入铝液的底部,氮以气泡的形式从铝液的底部向上浮起时,由于在气泡和铝
液接触的界面上存在氢的分压差,气泡内氢的分压很低,在氢分压趋于平衡的过程中,合金液中的氢就不断地进入气
泡,当气泡上升到液面后,氢即随之逸入大气中,气泡在上升的过程中,同时吸附氧化渣及其固定杂质,使之一起上
浮到液面。惰性气体在使用前应将其冷凝脱水,以防止水分进入铝液。
⑵ 通氧精炼法(略)
⑶ 氯化物精炼(略)
5.变质处理
在铝合金熔炼时,除按规定加入合金元素外,常加入少量的添加物(有时也称为合金元素)。使合金凝固时结晶条件发
生变化。从而使合金组织细化,使合金的机械性能、抗热裂性、气密性可以得到提高和改善,但合金的流动性有所降
低,这个过程即称为变质处理。
2024年10月6日发(作者:刑宛亦)
1,国外压铸铝合金的成分及特征:
JIS
规格
ADC1
ADC3
ADC4
ADC5
ADC6
ADC7
ADC8
ADC9
ADC10
ADC12
Al-Si
380
ALCOA
规格
A13
A360
360
218
214
43
85
85
A380
384
母合金
Si(硅)
11/13
9/10
9/10
0.3↓
1.0↓
4.5/9.5
4.5/7.5
4.5/7.5
7.5/9.5
10.5/12
20.1
7.5/9.5
Cu(铜)
0.6↓
0.6↓
0.6↓
0.2↓
0.12↓
0.6↓
2.0-4.5
2.0-4.0
2/4 3/4
1.5/3.5
0.04
3/4
Mg(镁)
0.3↓
0.4/0.6
0.4/0.6
4/11
2.5/4
0.3↓
0.3↓
0.3↓
0.3↓
0.3↓
0.03↓
0.3↓
Zn(锌)
0.5↓
0.5↓
0.5↓
0.1↓
0.4↓
0.5↓
1.0↓
1.0↓
1.0↓ 3.0↓
1.0↓
0.04↓
3.0↓
主要化学成分
Mn(锰)
0.3↓
0.3↓
0.3↓
0.3↓
0.4/0.5
0.3↓
0.3↓
0.5↓
0.5↓
0.5↓
0.03↓
0.5↓
Fe(铁) Ti(钛) Ni(镍) Sn(锡) Al(铝)
1.3↓
1.3↓
2.0↓
1.8↓
0.8↓
1.3↓
1.3↓
2.0↓
1.3↓
1.3↓
0.3↓
1.3↓
--
--
--
--
--
--
--
--
0.5↓
0.5↓
0.5↓
0.5↓
0.1↓
0.5↓
0.5↓
0.5↓
0.5↓
0.5↓
5↓
0.5↓
0.1↓
0.1↓
0.1↓
0.1↓
0.1↓
0.1↓
0.3↓
0.3↓
0.3↓
0.3↓
0.3↓
余量
余量
余量
余量
余量
余量
余量
余量
余量
余量
余量
余量
铝合金机械属性
机械性能
合金代号
ADC1
ADC3
ADC4
ADC5
ADC6
ADC7
ADC8
ADC9
ADC10
ADC12
AC1A
AC2A
AC3B
AC3A
AC4A
AC4B
合金状态
抗拉强度
压铸热处理
压铸热处理
压铸热处理
压铸热处理
压铸热处理
压铸热处理
压铸热处理
压铸热处理
压铸热处理
压铸热处理
铸态
铸态
铸态
铸态
铸态
铸态
296
317
324
310
--
--
--
--
330
325
157
177
157
177
177
177
伸长率
2.5
5.0
3.0
8.0
--
--
--
--
3.0
1.0
5
2
1
5
3
--
AC4C
AC4D
AC5A
AC7A
AC7B
AC8A
AC8B
AC8C
铸态
铸态
铸态
铸态
铸态
铸态
铸态
铸态
157
--
216
216
--
177
177
177
3
--
--
12
--
--
--
1.2铝合金:
1.2.1比重:铝合金用于压铸工业的主要原因是——轻。
比重:纯铝2.71g/cm
3
;压铸铝合金2.6-2.71g/cm
3
;加工铝2.7-2.89g/cm
3
;
1.2.2熔点:纯铝熔点660.2℃;合金铝熔解范围520-600℃;压铸温度范围670-710℃。
1.2.3铝合金优点:
1.2.3.1铸件表面平滑。
1.2.3.2抗腐蚀性好。
1.2.3.3常温下,性能稳定。
1.2.3.4加工性能好。
1.2.3.5导热、导电性能好。
1.3铝合金的分类:
1.3.1纯铝:铝的含量在99%以上,主要用于电缆、导电元件及化学工业
1.3.2铝合金:
铝合金通常分为加工铝合金和铸造铝合金。
1.3.2.1加工铝合金:加工铝合金通常有:防腐铝(LF)、锻铝(LD)、硬铝(LP)、超硬铝(LC)、特殊铝(LT)
等。
1.3.2.2加工铝合金成分:
目前厂内常用的加工铝合金有如下两种(属锻铝LD):
铜
镁
Mu 硅 铁 锌 铬 钛 铝
6061
6063
0.15∽04
≤0.10
0.8∽1.2
0.45∽0.9
≤0.15
≤0.10
0.40∽0.8
0.20∽0.6
0.7
0.35
≤0.25
≤0.10
0.04∽0.05
≤0.10
0.15
0.12
其余
其余
1.3.2.3铸造铝合金:
铸造铝合金的种类很多,分别适用于不同的铸造方法:如翻砂铸造、金属型铸造、压力铸造、壳芯铸造等。常见的铸
造合金见附表I及II
1.4铝合金的可压铸性:
用于压铸的铝合金较多,每种铝合金的压铸性能不同,合理的压铸铝合金应具有以下条件:
1.4.1熔点低:减少与模具之温度差。
1.4.2流动性好:提高压铸时之充填能力。
1.4.3热膨胀系数小:减少收缩。
1.4.4高温脆性要低:避免高温破裂。
1.4.5和模具之亲合力要低:避免粘模,铁含量不可太高。
1.4.6熔液氧化性小:熔液若是容易氧化的话,将减低流动性。
1.4.7铸造应力小:避免产生变形,影响强度。
1.5压铸铝合金中元素的作用:
1.5.1硅(Si):
主要改善压铸铝合金的流动性,在共晶点(12.5%)时,铝合金的流运性最好。铝合金中硅的含量高则流动性能好,但
最高为12.5%,同时硅的含量高则缩水小,但硅的含量越高则铝合金越脆,切削更难。
加工铝合金韧性好、易加工、易氧化而压铸铝合金加工性能差、不易氧化的主要原因是硅的作用。
1.5.2铜(Cu):
主要用于增强铝合金的机械强度及抗腐蚀性。铝合金中铜的增加会降低压铸性能,但对坩锅腐蚀性会降低。
1.5.3镁(Mg):
主要用于增加抗拉强度、硬度、耐腐蚀性,可提高阳极氧化皮膜性能,但镁的增加会增大热裂性及降低压铸性能。
1.5.4铁(Fe):
铁最主要的作用是减少粘模,为了易于出模,合金中最好含有0.8-1.0%的铁。但铁的含量过高会产生硬质点,导致加
工时刀具的磨损及崩刀。
1.6常用压铸铝合金性能及用途:
常用和正在开发的压铸铝合金的性能及用途如下:
压铸性
特性
合金
耐
热
裂
性
气
密
性
充
填
能
力
不
粘
模
性
机
耐
蚀
性
械
加
工
性
研
磨
性
电
镀
性
特 性
化
学
氧
化
膜
强
度
高
温
强
度
阳
极
处
理
外
观
AD
AlSi12Fe
1 1 1 1 2 4 5 3 5 3 3
C1
LM24
ADC1
0
ADC1
2
LM9 ADC3 A360 1 2 3 2 2 3 3 2 3 3 1
384 2 2 1 2 5 3 3 2 4 5 2
A380 2 2 2 1 4 3 3 1 3 4 3
383 1 2 1 2 3 2 3 1 3 4 2
LM2
表中:1-最好,5-最差
2, 国内外铝合金材料牌号对照表
中国
类
别
GB
1A99
1A97
1A95
工业纯铝
1A80
AST
M
1199
BS
1080(1
A)
1050(1
B)
NS4
NS5
NB6
NG61
HF15
LM25
JIS
1080
NF
1080A
DIN
A199.99R
A199.98R
A199.90
ГОСТ
A99
A97
A95
A8
美国 英国 日本 法国 德国 前苏联
1A50
5A02
5A03
防锈铝
5A05
5A30
2A01
2A11
硬铝
2A12
2B16
2A80
锻铝
2A90
2A14
超硬铝
7A09
ZAlSi7Mn
铸造铝合
金
ZAlSi12
1050
5052
5056
5456
2036
2124
2319
2218
2014
7175
356.
2
413.
2
1050
5052
5056
5556
2117
2017
2024
2N01
2018
2014
7075
AC4
C
AC3
A
1050A
5052
5957
2117
2017S
2024
2014
7075
A-S12-Y
4
A199.50
A1Mg2.5
A1Mg5
AlCu2.5Mg0.
5
AlCuMg1
AlCuMg2
AlCuSiMn
AlZnMgCu1.5
G-AlSi7Mg
A5
Amg
AMg3
AMg5V
D18
D1
D16AVT
V
AK4
AK2
AK8
V95P
LM6 G-Al12 AL2
355.
2
413.
0
201.
0
520.
2
ZAlSi5Cu1Mg
AC8
A
AL5
ZAlSi2Cu2Mg1
ZAlCu5Mn
ZAlCu5MnCdV
A
ZAlMg10
ZAlMg5Si
G-Al12(Cu)
AL19
LM10
AG11
G-AlMg10
G-AlMg5Si
AL8
AL13
3, 铝基本知识介绍
中国铝型材专家网 发布日期:2008-08-19
1、自然属性
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,具第三位。在金属品
种中,仅次于钢铁,为第二大类金属。铝具有特殊的化学、物理特性,是当今最常用的工业金属之一,不仅重量轻,
质地坚,而且具有良好的延展性、导电性、导热性、耐热性和耐核辐射性,是国民经济发展的重要基础原材料。
铝的比重2.7,密度约为一般金属的1/3。而常用铝导线的导电度约为铜的61%,导热度为银的一半。虽然纯铝极
软且富延展性,但仍可靠冷加工及做成合金来使它硬化。铝土矿是铝的重要来源,制造一镑氧化铝约需要两磅铝土矿,
而制造一磅金属铝也需要两磅氧化铝。
2、铝的品种分类
根据铝锭的主成份含量可以分成三类:高级纯铝(铝的含量99.93%-99.999%)、工业高纯铝(铝的含量
99.85%-99.90%)、工业纯铝(铝的含量98.0%-99.7%)。
3、铝的质量标准
铝锭质量必须符合国标GB/1196-1993标准。其中,AL99.80和AL99.70的铝含量规定不得小于99.80和99.70。
按国家标准(GB/T1196-93)应叫“重熔用铝锭”,不过大家叫惯了“铝锭”。它是用氧化铝-冰晶石通过电解法生产出来的。
铝锭进入工业应用之后有两大类:铸造铝合金和变形铝合金。铸造铝及铝合金是以铸造方法生产铝的铸件;变形铝及
铝合金是以压力加工方法生产铝的加工产品:板、带、箔、管、棒、型、线和锻件。按照重熔用铝锭国家标准,“重熔
用铝锭按化学成分分为6个牌号,分别是Al99.85、Al99.80、Al99.70、Al99.60、Al99.50、Al99.00”(注:Al之后的
数字是铝含量)。 目前,有人叫的“A00”铝,实际上是含铝为99.7%纯度的铝,在伦敦市场上叫“标准铝”。大家都知道,
我国在五十年代技术标准都来自前苏联,“A00”是苏联国家标准中的俄文牌号,“A”是俄文字母,而不是英文“A”字,也
不是汉语拼音字母的“A”。和国际接轨的话,称“标准铝”更为确切。 标准铝就是含99.7%铝的铝锭,在伦敦市场上注册
的就是它。
4、铝的主要用途
近五十年来,铝已成为世界上最为广泛应用的金属之一。在建筑业上,由于铝在空气中的稳定性和阳极处理后的极
佳外观而受到很大应用;在航空及国防军工部门也大量使用铝合金材料;在电力输送上则常用高强度钢线补强的铝缆;
此外,汽车制造、集装箱运输、日常用品、家用电器、机械设备等都需要大量的铝。
随着国民经济快速发展,我国已逐渐成为“全球加工基地”,钢铁、有色等基础工业蓬勃发展,近几年来,电解铝产量猛
增,使中国成为全球最大的铝生产国。
同时,我国在全球铝市中也正发挥着重大的作用,由于近年来我国的需求增长势头强劲,所以中国供需基本面的
变化,通过国际贸易直接影响世界的铝市平衡状况。
但我国的原铝供应却存在较多不确定因素,这一不确定性来自氧化铝供应的持续吃紧、部分原因是中国体制弊端
而引发的电力短缺。由于受自身资源的限制,以及采矿、初级矿产品开发等领域一段时期内投资不足的影响,使得我
国这几年相继出现严重的原材料短缺,每年需要从国外购买大量的氧化铝,2004年进口587万吨氧化铝。
除了原料氧化铝和电能问题外,政府对于高于国内消费增长部分的原铝供应,已开始施行限制政策,目的是控制
目前有些过热的电解铝行业。但无论是电力短缺还是氧化铝供应问题,对中国铝生产的整体影响是有限的。
铝合金简介
铝合金是纯铝加入一些合金元素制成的,可获得良好铸造性能的铸造铝合金或加工塑性好的变形铝合金。
如铝—锰合金、铝—铜合金、铝—铜—镁系硬铝合金、铝—锌—镁—铜系超硬铝合金。铝合金比纯铝具有更好的物
理力学性能:易加工、耐久性高、适用范围广、装饰效果好、花色丰富。
铝合金仍然保持了质轻的特点,但机械性能明显提高。铝合金材料的应用有以下三个方面:一是作为受力构件;二
是作为门、窗、管、盖、壳等材料;三是作为装饰和绝热材料。利用铝合金阳极氧化处理后可以进行着色的特点,制
成各种装饰品。铝合金板材、型材表面可以进行防腐、轧花、涂装、印刷等二次加工,制成各种装饰板材、型材,作
为装饰材料。
变形铝合金
按性能和用途不同,可分为:工业纯铝(L)、防锈铝(LF)、硬铝(LY)、超硬铝(LC)、锻铝(LD)、和特殊铝(LT)。
①工业纯铝
其加工性能好,导电性好,主要用于制作导电母线电线及热交换器。
②防锈铝
防锈铝是热处理不可强化合金,只能通过冷加工来强化。常用的有LF2(5052)、LF4(5083)和LF21(3003),
具有中等强度良好的塑性和抗蚀性。
③锻铝
典型牌号有LD2-2(6070)、LD10(2014)、LD30(6061)、LD31(6063)。
LD2-2具有良好的塑性,冷、热态都易成形。广泛用于制造中等强度常温下工作的锻件、挤压型材和管材。
LD10又称高强度硬铝,与LY12合金的强度相当,锻造性能较LY12好,有良好的塑性,有较好的耐热性和可焊性,
但材料的纵向和横向性能差距较大。可加工成管、棒、型、线及锻件,主要用作高负荷的结构件。
LD30和LD31具有中等强度,有良好的塑性和优良的可焊性、抗蚀性,无应力腐蚀裂倾向,可阳极氧化。适合作建
筑装饰型材及各种需要良好耐蚀性要求的结构件、工业材。
④硬铝
硬铝的强度高,典型牌号为LY12(2024)。该牌号的热挤压型材热处理后,其室温下的抗拉强度可达392MPa以上,
有一定的耐热性,可用作150°C以下工作的零件。
⑤超硬铝
典型牌号有LC4,亦称超高强度硬铝,挤压件室温下的抗拉强度不小于539MPa。主要用于航空工业,飞机结构中
主要受力元件。
4,变形铝合金(加工材)方面:
(中国铝型材专家网 )
铝合金分为:1系—9系。(外国牌号)
1系:
特点:含铝99.00%以上,导电性有好,耐腐蚀性能好,焊接性能好,强度低,不可热处理强化。
应用范围:高纯铝(含铝量99.9%以上)主要用于科学试验,化学工业及特殊用途。
2系:
特点:以铜为主要合元素的含铝合金.也会添加锰、镁、铅和铋为了切削性。
如:2011合金,在熔练过程中要注意安全防护(会产生有害气体)。2014合金用天航空工业,强度高。2017合金比
2014合金强度低一点,但比较容易加工。2014可热处理强化。
缺点:晶间腐蚀倾向严重。
应用范围:航空工业(2014合金),螺丝(2011合金)和使用温度较高的行业(2017合金)。
3系:
特点:以锰为主要合金元素的铝合金,不可热处理强化,耐腐蚀性能好,焊接性能好。塑性好。(接近超铝合金)。
缺点:强度低,但可以通过冷加工硬化来加强强度。退火时容易产生粗大晶粒。
应用范围:飞机上使用的导油无缝管(3003合金),易拉罐(3004合金)。
4系:
以硅为主,不常用。部分4系可热处理强化,但也有部分4系合金不可热处理化。
5系:
特点:以镁为主。耐耐性能好,焊接性能好,疲劳强度好,不可热处理强化,只能冷加工提高强度。
应用范围:割草机的手柄、飞机油箱导管、防弹衣。
6系:
特点:以镁和硅为主。Mg2Si为主要强化相,目前应用最广泛的合金。
6063、6061用的最多、其它6082、6160、6125、6262、6060、6005、6463。
6063、6060、6463在6系中强度比较低。
6262、6005、6082、6061在6系中强度比较高。
特性:中等强度,耐腐蚀性能好,焊接性能好,工艺性能好(易挤压出成形)氧化着色性能好。
应用范围:交能工具(如:汽车行李架、门、窗、车身、散热片、间箱外壳)。
7系:
特点:以锌为主,但有时也要少量添加了镁、铜。其中超硬铝合金就是含有锌、铅、镁和铜合金接近钢材的硬度。挤
压速度较6系合金慢,焊接性能好。7005和7075是7系中最高的档次,可热处理强化。
应用范围:航空方面(飞机的承力构件、起落架)、火箭、螺旋桨、航空飞船。
9系(备用合金)。
铸造铝合金方面:(中国牌号)
1, 铝-硅系合金,如ZL102合金
2, 铝-镁系合金,如ZL103合金
3, 铝-铜-硅系合金,如ZL107合金
4, 铝-铜-镁-硅系合金,如ZL110合金
5, 铝-镁-硅系合金,如ZL104合金
6, 铝-镁-锌系合金,如ZL104合金
铸造铝合金化学成分:中国牌号
主 要 元 素 , %
号 合金 牌号
合金
代号
Si Cu Mg Zn Mn Al
S
ZL10
1
6.5~
7.5
0.25
~0.4
5
0.25
~0.4
5
余量
0.2
J
0.
9
杂 质 含 量 不 大 于 , %
Fe
Si Zn
M
n
杂质总和
S
1.
0
J
1.
4
1 ZAlSi7Mg
余量
0.5 0.3
0.
35
2 ZAlSi7MgA
ZL10
1A
6.5~
7.5
0.
2
0.1
0.
1
0.
6
0.
6
ZL10
2
10.0
~13.
0
8.0~
10.5
4.5~
5.5
4.5~
5.5
7.5~
8.5
6.5~
7.5
11.0
~13.
0
11.0
~13.
0
8.0~
10.0
0.17
~0.3
0.4~
0.6
0.4~
0.55
0.3~
0.5
0.2
~0.
5
余量
0.6
余量
0.6
余量
0.7
1.
0
0.
5
2.
0
2.
2
3 ZAlSi12 0.1
4 ZAlSi9Mg
ZL10
4
ZL10
5
ZL10
5A
ZL10
6
ZL10
7
ZL10
8
0.
9
1.
0
0.
2
0.
8
0.
6
0.
7
0.2
5
1.
1
1.
1
0.
5
0.
9
1.
0
1.
4
1.
4
0.
5
1.
0
1.
2
1.
2
5
ZAlSi5Cu1
Mg
ZAlSi5Cu1
MgA
ZAlSi8Cu1
Mg
1.0~
1.5
1.0~
1.5
1.0~
1.5
3.5~
4.5
1.0~
2.0
0.3
0.
5
0.
1
6
0.3
余量
0.2 0.1
7 ~0.
5
余量
0.6
0.2
8 ZAlSi7Cu4
0.3
余量
0.5 0.3
0.
5
9
ZAlSi12Cu
2Mg1
0.4~
1.0
~0.
9
余量
0.2
1
0
ZAlSi12Cu
1Mg1Ni1
ZL10
9
0.5~
1.5
0.8~
1.3
余量
0.
7
0.2
0.
2
1.
2
1
1
ZAlSi9Cu2
Mg
ZL11
1
1.3~
1.8
0.4~
0.6
0.45
0.1
~0.
35
余量
0.4
0.
4
0.1
1.
0
1.
0
1
2
ZAlSi7Mg1
A
ZL11
4A
6.5~
7.5
~0.6
0
0.4~
0.65
0.35
余量
0.2
0.
2
0.1
0.
1
0.
75
0.
75
1
3
ZAlSi5Zn1
Mg
ZL11
5
4.8~
6.2
1.2
~1.
8
余量
0.3
0.
3
0.
1
0.
8
1.
0
1
4
ZAlSi8MgB
e
ZL11
6
6.5~
8.5
~0.5
5
余量
0.6
0.
6
0.3
0.
1
1.
0
1.
0
1
5
ZAlCu5Mn
ZL20
1
4.5~
5.3
0.6
~1.
0
0.6
~1.
0
余量
余量
0.2
5
0.
3
0.
3
0.2
1.
0
1.
0
1
6
ZAlCu5Mn
A
ZL20
1A
4.8~
5.3
0.1
5
0.
1
0.1
0.
4
1
7
1
8
1
9
ZAlCu10
ZL20
2
ZL20
3
ZL20
4A
9.0~
11.0
4.0~
5.0
4.6~
5.3
余量
1.0
1.
2
0.
8
0.
1
2
0.
1
5
0.
6
0.
3
0.
5
1.
2
1.
2
0.
0
6
0.
0
6
0.1
0.8
0.2
5
0.
5
0.
1
2.
8
2.
1
0.
4
3.
0
2.
1
ZAlCu4
0.6
余量
0.8
ZAlCu5Mn
CdA
~0.
9
0.3
余量
0.1
2
2
0
ZAlCu5Mn
CdVA
ZL20
5A
4.6~
5.3
~0.
5
余量
0.1
5
0.
3
0.
3
2
1
2
2
2
3
ZalR5Cu3
Si2
ZL20
7
ZL30
1
ZL30
3
1.6~
2.0
3.0~
3.4
0.15
~0.2
5
9.5~
11.0
4.5~
5.5
0.9
~1.
2
0.1
~0.
4
1.0
~1.
5
9.0
~1
3.0
5.0
~6.
5
余量
0.5
余量
0.7
余量
0.3
余量
0.5
余量
0.3
余量
0.6
0.2
0.
8
1.
0
0.
7
0.
8
1.
0
0.
7
ZAlMg10
0.
3
0.1
5
0.
15
ZalMg5Si1
0.8~
1.3
0.2
2
4
ZalMg5Zn
1
ZL30
5
7.5~
9.0
0.
2
0.
1
0.
9
2
5
ZalZn11Si
7
ZL40
1
6.0~
8.0
0.1~
0.3
1.
2
0.
5
1.
8
2.
0
2
6
ZalZn6Mg
ka
ZL40
2
0.5~
0.65
0.
8
0.
3
0.
1
1.
35
1.
65
6,材料的典型用途
合
金
典 型 用 途
1050
食品、化学和酿造工业用挤压盘管,各种软管,烟花粉
1060
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
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、
1100
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
1145
包装及绝热铝箔,热交换器
1199
电解电容器箔,光学反光沉积膜
1350
电线、导电绞线、汇流排、变压器带材
2011
螺钉及要求有良好切削性能的机械加工产品
2014
应用于要求高强度与硬度(包括高温)的场合。飞机重型、锻件、厚板和挤压材料,车轮与
结构元件,多级火箭第一级燃料槽与航天器零件,卡车构架与悬挂系统零件
2017
是第一个获得工业应用的2XXX系合金,目前的应用范围较窄,主要为铆钉、通用机械零件、
结构与运输工具结构件,螺旋桨与配件
2024
飞机结构、铆钉、导弹构件、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他种种结构件
2036
汽车车身钣金件
2048
航空航天器结构件与兵器结构零件
2124
航空航天器结构件
2218
飞机发动机和柴油发动机活塞,飞机发动机汽缸头,喷气发动机叶轮和压缩机环
2219
航天火箭焊接氧化剂槽,超音速飞机蒙皮与结构零件,工作温度为-270~300摄氏度。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
2319
焊拉2219合金的焊条和填充焊料
2618
模锻件与自由锻件。活塞和航空发动机零件
2A01
工作温度小于等于100摄氏度的结构铆钉
2A02
工作温度200~300摄氏度的涡轮喷气发动机的轴向压气机叶片
2A06
工作温度150~250摄氏度的飞机结构及工作温度125~250摄氏度的航空器结构铆钉
2A10
强度比2A01合金的高,用于制造工作温度小于等于100摄氏度的航空器结构铆钉
2A11
飞机的中等强度的结构件、螺旋桨叶片、交通运输工具与建筑结构件。航空器的中等强度的
螺栓与铆钉
2A12
航空器蒙皮、隔框、翼肋、翼梁、铆钉等,建筑与交通运输工具结构件
2A14
形状复杂的自由锻件与模锻件
2A16
工作温度250~300摄氏度的航天航空器零件,在室温及高温下工作的焊接容器与气密座舱
2A17
工作温度225~250摄氏底的航空器零件
2A50
形状复杂的中等强度零件
2A60
航空器发动机压气机轮、导风轮、风扇、叶轮等
2A70
飞机蒙皮,航空器发动机活塞、导风轮、轮盘等
2A80
航空发动机压气机叶片、叶轮、活塞、涨圈及其他工作温度高的零件
2A90
航空发动机活塞
用于加工需要有良好的成形性能、高的抗蚀性可焊性好的零件部件,或既要求有这些性能又
3003
需要有比1XXX系合金强度高的工作,如厨具、食物和化工产品处理与贮存装置,运输液体产
品的槽、罐,以薄板加工的各种压力容器与管道
3004
全铝易拉罐罐身,要求有比3003合金更高强度的零部件,化工产品生产与贮存装置,薄板加
工件,建筑加工件,建筑工具,各种灯具零部件
3105
房间隔断、档板、活动房板、檐槽和落水管,薄板成形加工件,瓶盖、瓶塞等
3A21
飞机油箱、油路导管、铆钉线材等;建筑材料与食品等工业装备等
5005
5050
5052
5056
5083
5086
与3003合金相似,具有中等强度与良好的抗蚀性。用作导体、炊具、仪表板、壳与建筑装饰
件。阳极氧化膜比3003合金上的氧化膜更加明亮,并与6063合金的色调协调一致
薄板可作为致冷机与冰箱的内衬板,汽车气管、油管与农业灌溉管;也可加工厚板、管材、
棒材、异形材和线材等
此合金有良好的成形加工性能、抗蚀性、可烛性、疲劳强度与中等的静态强度,用于制造飞
机油箱、油管,以及交通车辆、船舶的钣金件,仪表、街灯支架与铆钉、五金制品等
镁合金与电缆护套铆钉、拉链、钉子等;包铝的线材广泛用于加工农业捕虫器罩,以及需要
有高抗蚀性的其他场合
用于需要有高的抗蚀性、良好的可焊性和中等强度的场合,诸如舰艇、汽车和飞机板焊接件;
需严格防火的压力容器、致冷装置、电视塔、钻探设备、交通运输设备、导弹元件、装甲等
用于需要有高的抗蚀性、良好的可焊性和中等强度的场合,例如舰艇、汽车、飞机、低温设
备、电视塔、钻井装置、运输设备、导弹零部件与甲板等
5154
焊接结构、贮槽、压力容器、船舶结构与海上设施、运输槽罐
5182
薄板用于加工易拉罐盖,汽车车身板、操纵盘、加强件、托架等零部件
5252
用于制造有较高强度的装饰件,如汽车等的装饰性零部件。在阳极氧化后具有光亮透明的氧
化膜
5254
过氧化氢及其他化工产品容器
5356
焊接镁含量大于3%的铝-镁合金焊条及焊丝
5454
焊接结构,压力容器,海洋设施管道
5456
装甲板、高强度焊接结构、贮槽、压力容器、船舶材料
5457
经抛光与阳极氧化处理的汽车及其他装备的装饰件
5652
过氧化氢及其他化工产品贮存容器
5657
经抛光与阳极氧化处理的汽车及其他装备的装饰件,但在任何情况下必须确保材料具有细的
晶粒组织
5A02
飞机油箱与导管,焊丝,铆钉,船舶结构件
5A03
中等强度焊接结构,冷冲压零件,焊接容器,焊丝,可用来代替5A02合金
5A05
焊接结构件,飞机蒙皮骨架
5A06
焊接结构,冷模锻零件,焊拉容器受力零件,飞机蒙皮骨部件
5A12
焊接结构件,防弹甲板
6005
挤压型材与管材,用于要求强高大于6063合金的结构件,如梯子、电视天线等
6009
汽车车身板
6010
薄板:汽车车身
6061
要求有一定强度、可焊性与抗蚀性高的各种工业结构性,如制造卡车、塔式建筑、船舶、电
车、家具、机械零件、精密加工等用的管、棒、形材、板材
6063
建筑型材,灌溉管材以及供车辆、台架、家具、栏栅等用的挤压材料
6066
锻件及焊接结构挤压材料
6070
重载焊接结构与汽车工业用的挤压材料与管材
6101
公共汽车用高强度棒材、电导体与散热器材等
6151
用于模锻曲轴零件、机器零件与生产轧制环,供既要求有良好的可锻性能、高的强度,又要
有良好抗蚀性之用
6201
高强度导电棒材与线材
6205
厚板、踏板与耐高冲击的挤压件
6262
要求抗蚀性优于2011和2017合金的有螺纹的高应力零件
6351
车辆的挤压结构件,水、石油等的输送管道
6463
建筑与各种器具型材,以及经阳极氧化处理后有明亮表面的汽车装饰件
6A02
飞机发动机零件,形状复杂的锻件与模锻件
挤压材料,用于制造既要有高的强度又要有高的断裂韧性的焊接结构,如交通运输车辆的桁
7005
架、杆件、容器;大型热交换器,以及焊接后不能进行固熔处理的部件;还可用于制造体育
器材如网球拍与垒球棒
7039
冷冻容器、低温器械与贮存箱,消防压力器材,****器材、装甲板、导弹装置
用于锻造静态强度与7079-T6合金的相同而又要求有高的抗应力腐蚀开裂勇力的零件,如飞
7049
机与导弹零件——起落架液压缸和挤压件。零件的疲劳性能大致与7075-T6合金的相等,而
韧性稍高
7050
7072
飞机结构件用中厚板、挤压件、自由锻件与模锻件。制造这类零件对合金的要求是:抗剥落
腐蚀、应力腐蚀开裂能力、断裂韧性与抗疲劳性能都高
空调器铝箔与特薄带材;2219、3003、3004、5050、5052、5154、6061、7075、7475、71
78合金板材与管材的包覆层
用于锻造航空器用的高强度结构性。T736材料有良好的综合性能,即强度、抗剥落腐蚀与抗
应力腐蚀开裂性能、断裂韧性、疲劳强度都高
7075
用于制造飞机结构及期货 他要求强度高、抗腐蚀性能强的高应力结构件、模具制造
7175
7178
供制造航空航天器的要求抗压屈服强度高的零部件
7475
机身用的包铝的与未包铝的板材,机翼骨架、桁条等。其他既要有高的强度又要有高的断裂
韧性的零部件
7A04
飞机蒙皮、螺钉、以及受力构件如大梁桁条、隔框、翼肋、起落架等
变形铝及铝合金状态、代号
1.范围
本标准规定了变形铝合金的状态代号。
本标准适用于铝及铝加工产品。
2.基本原则
2.1基础状态代号用一个英文大写字母表示。
2.2细分状态代号采用基础状态代号后跟一位或多位阿拉伯数字表示。
2.3基本状态代号
表1 基本状态分为5种
代号
F
O
H
W
T
名称
自由加工状态
退火状态
加工硬化状态
固熔热处理状态
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,产品在加工硬化后可经过
(也可不经过)使强度有所降低的附加热处理。
处理状态 一种不稳定状态,仅适用于经固溶热处理后,室温下
自然时效的合金,该状态代号仅表示产品处于自然时效阶段。
T代号后面必须跟有一位或多位阿拉伯数字。
热处理状态(不同于 适用于热处理后,经过(或不经过)加工硬化达到稳定的产品。
F、O、H状态)
3.细分状态代号
3.1 H的细分状态
在字母H后面添加两位阿拉伯数字(称作HXX状态),或三位阿拉伯数字(称作HXXX状态)表示
H
的细分状态。
3.1.1 HXX状态
3.1.1.1
H后面的第1位数字表示获得该状态的基本处理程序,如下所示:
H1—单纯加工硬化处理状态。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。 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。对于室温下自然时效软化的合金,H2与对应的H3具有相同的最小极限
抗拉强度值;对于其它合金,H2与对应的H1具有相同的最小极限抗拉强度值,但延伸率比H1稍
高。 H3—加工硬化及稳定化处理的状态。适用于加工硬化后经热处理或由于加工过程中受热作用致
使其力学性能达到稳定的产品。H3状态仅适用于在室温下逐渐时效软化(除非经稳定化处理)的合
金。 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。
3.1.1.2
H后面的第2位数字表示产品的加工硬化程度。数字8表示硬状态。通常采用O状态的最小抗拉强
度与表2 规定的强度差值之和,来规定HX8的最小抗拉强度值。对于O(退火)和HX8状态之间
的状态,应在HX代号后分别添加从1到7的数字来表示,在HX后添加数字9表示比HX8加工硬
化程度更大的超硬状态,各种HXX细分状态代号及对应的加工硬化程度如表3所示:
表2 HX8状态与O状态的最小抗拉强度差值
O状态的最小抗拉强度/Mpa
≤40
45~60
65~80
HX8状态与O状态的最小抗拉强度差值/Mpa
55
65
75
85~100
105~120
125~160
165~200
205~240
245~280
285~320
≥325
85
90
95
100
105
110
115
120
表3 HXY细分状态代号与加工硬化程度
加工硬化程度
抗拉强度极限为O与HX2状态的中间值
抗拉强度极限为O与HX4状态的中间值
抗拉强度极限为HX2与HX4状态的中间值
抗拉强度极限为O与HX8状态的中间值
抗拉强度极限为HX4与HX6状态的中间值
抗拉强度极限为HX4与HX8状态的中间值
抗拉强度极限为HX6与HX8状态的中间值
硬状态
超硬状态
最小抗拉强度极限值超HX8状态至少10Mpa
细分状态代号
HX1
HX2
HX3
HX4
HX5
HX6
HX7
HX8
HX9
注:当按上表确定的HX1~HX9状态的抗拉强度值,不是以0或5结尾的。应修约至以0或5结尾
的相邻较大值。
3.1.2 HXXX状态
HXXX状态代号如下所示:
a) 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。
b)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。
c)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。
d)花纹板的状态代号
花纹板的状态代号和其对应的、压花前的板材状态代号如表4所示:
表4 花纹板和其压花前的板材状态代号对照
花纹板的状态代号
H114
H124
H224
H324
H134
H234
H334
H144
H244
H344
H154
H254
压花前的板材状态代号
O
H11
H21
H31
H12
H22
H32
H13
H23
H33
H14
H24
H354
H164
H264
H364
H174
H274
H374
H184
H284
H384
H194
H294
H394
H195
H295
H395
H34
H15
H25
H35
H16
H26
H36
H17
H27
H37
H18
H28
H38
H19
H29
H39
3.2
T的细分状态
在字母T后面添加一位或多位阿拉伯数字表示T的细分状态。
3.2.1 TX状态
在T后面添加0~10的阿拉伯数字,表示细分状态(称作TX状态)如表5所示。T后面的数
字表示对产品的茶杯处理程序。
表5 TX细分状态代号说明与应用
状态代
号
说明与应用
T0
固溶热处理后,经自然时效再通过冷加工的状态。适用于经冷加工提高强度的产品。
T1
T2
T3
T4
T5
T6
T7
T8
T9
T10
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,不在进行冷加工(可行
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,然后进行人工时效的状态。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。
由固溶热处理后进行人工时效的状态。适用于由固溶热处理后,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。
由固溶热处理后进行人工时效的状态。适用于由固溶热处理后,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、矫平以提
高产品强度的产。
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产品强度的产品。
由高温成型过程冷却后,进行冷加工,然后进行人工时效的状态。适用于经冷加工、或矫
直、矫平以提高产品强度的产品。
注:某些6XXX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T3、T4、T6、T7、T8和T9状态可采用上述两
种处理方法的任一种。
3.2.2
T状态及TXXX状态(消除应力状态外)
在TX状态代号后面再添加一位阿拉伯数字(称作TXX状态),或添加两位阿拉伯数字(称
作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,如表6所示。
表 6 TXX及TXXX细分状态代号说明与应用
状态代
号
T42
T62
说明与应用
适用于自O或F状态固溶热处理后,自然时效达到充分稳定状态的产品,也适用于需方对任
何状态的加工产品热处理后,力学性能达到了T42状态的产品。
适用于自O或F状态固溶热处理后,进入人工时效的产品,也适用于需方对任何状态的加工
产品热处理后,力学性能达到了T62状态的产品。
T73
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。
T74
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。
T76
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,进行人工时效处理,力学性能及抗腐蚀性能达到了T7X
T7X2
状态的产品。
T81
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。
T87
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。
3.2.3
消除应力状态
在上述TX或TXX或TXXX状态代号后面添加“51”、或“510”、或“511”或“52”或“54”表示经历
了消除应力处理的产品状态代号,如表7所示。
表7 消除应力状态代号说明与应用
状态
代号
TX5
1
TXX5
1
TXXX
51
TX51
0
TXX5
10
TXXX
510
TX51
1
TXX5
11
TXXX
511
TX5
2
TXX5
适用于固溶热处理或自高温成型过程冷却后,通过压缩来消除应力,以产生1%~5%,永久变
形量的产品。
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,这些产品拉伸后可微略行矫直以符合标准公差。 挤制棒、型和管材的永久变形量为
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,这些产品拉伸后不再进行矫直。 挤制棒、型和管材的永久变形量为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%。
说明与应用
2
TXXX
52
TX5
4
TXX5
4
TXXX
54
适用于在终锻模内通过冷整形来消除应力的模锻件。
4.3
W的消除应力状态
正如T的消除应力状态代号表示方法,可在W状态代号后面添加相同的数字(51、52、54),
以表示不稳定的固溶热处理及消除应力状态。
附录A
(提示的附录)
原状态代号相应的新代号
旧代号
M
R
Y
Y1
Y2
Y4
T
CZ
CS
新代号
O
H112或F
HX8
HX6
HX4
HX2
HX9
T4
T6
旧代号
CYS
CZY
CSY
MCS
MCZ
CGS1
CGS2
CGS3
RCS
新代号
TX51、TX52等
T0
T9
T62
T42
T73
T76
T74
T5
注:原以R状态交货的、提供CZ、CS试样性能的产品,其状态可分别对应新代号T62、T42。
铝 及 铝 合 金 腐 蚀 的 基 本 类 型
1.点腐蚀 点腐蚀又称为孔腐蚀,是在金属上产生针尖状、点状、孔状的一种为局部的腐蚀形态。
点腐蚀是阳极反应的一种独特形式,是一种自催化过程,即点腐蚀孔内的腐蚀过程造成的条件既促
进又足以维持腐蚀的继续进行。
2.均匀腐蚀 铝在磷酸与氢氧化钠等溶液中,其上的氧化膜会溶解,发生均匀腐蚀,溶解速度也是
均匀的。溶液温度升高,溶质浓度加大,促进铝的腐蚀。
3.缝隙腐蚀 缝隙腐蚀是一种局部腐蚀。金属部件在电解质溶液中,由于金属与金属或金属与非金
属之间形成缝隙,其宽度足以使介质浸入而又使介质处于一种停滞状态,使得缝隙内部腐蚀加剧的
现象称为缝隙腐蚀。
4.应力腐蚀开裂(SCC) 铝合金的SCC是在20世纪30年代初发现的。金属在应力(拉应力或内
应力)和腐蚀介质的联合作用下所发生的一种破坏,被称为SCC。SCC的特征是形成腐蚀—机械裂
缝,既可以沿着晶界发展,也可以穿过晶粒扩展。由于裂缝扩展是在金属内部,会使金属结构强度
大大下降,严重时会发生突然破坏。SCC在一定的条件下才会发生,它们是: ——一定的拉应力或
金属内部有残余应力。
二、压铸合金分类
压铸合金分为铸造有色合金和黑色金属合金,铸造有色合金应用最广泛,但是,所有铸造有色合金不能都用作压铸合
金。
压铸铝合金及熔炼
一、铝合金分类
按其所含的主要元素不同,分为四种,即铸造铝硅合金、铸造铝铜合金、铸造铝镁合金和铸造铝锌合金。
二、压铸铝合金的特点
1. 铸造性能好
2. 密度小(2.5~2.9克/厘米
3
),比强度( δ
b
>r)高.
3. 耐蚀性、耐磨性、导热性和导电性好。
4. 铝硅系合金有粘模倾向,切削性能较差。
5. 对金属坩埚腐蚀严重。
6. 体积收缩率大,易产生缩孔。
三、压铸铝合金中各元素的作用与影响
1. 硅
硅是大多数压铸铝合金的主要元素。它能改善合金的铸造性能。合硅量至11.7%时,硅与铝形成共晶体,提高合金的
高温造型性,减少收缩率。当含硅量超过共晶成分,而铜、铁等杂质又多时,即出现游硅的硬质点,使切削加工困难。
2.铜
增加含铜量,能提高合金流动性,抗拉强度和硬点,但降低了耐蚀性和塑性,热裂倾向增大。
3.镁
在高硅铝合金中加入少量(约0.2~0.3%)的镁,可提高强度和屈服极限,提高了合金的切削加工性,含镁8%的铝合
金具有优良的耐蚀性,但其铸造性能差,在高温下强度和塑性都低,冷却时收缩大,故易产生热裂和形成疏松。
4.锌
锌在铝合金中能提高流动性,增加热脆性,降低耐蚀性,故应控制锌的含量在规定范围内。
5.铁
在所有铝合金中都含有害杂质,因铝合金中铁含量太高时,降低机械性能,流动性减低,热裂性增大,当含铁量在0.6%
以下时。合金对模具的粘附作用十分强裂,当超过0.6%后, 粘模现象便大为减轻,故含铁量一般应控制在0.6~1%范
围内对压铸是有益的,但最高不能超过1.5%。
6.锰
锰在铝合金中能减少铁的有害影响,一般铝合金中允许有0.5%以下的锰存在。含锰量过高时,会引起偏析。
7.镍
镍在铝合金中能提高合金的强度和硬度,降低耐蚀性。
四、铝合金的熔炼
㈠ 高质量的合金液应具有如下三个条件
⑴ 化学成分符合标准,成分均匀。
⑵ 气体、氧化夹杂、熔剂夹灰少,不致在铸件中形成气孔和夹渣。
⑶ 变质良好,组织细化,铸件能获得良好的结晶组织。
㈡ 提高铝合金质量的措施
1.防止增铁
在熔炼和压铸过程中,随着熔炼温度的升高和保温时间的增长,铁的熔解量不断增加,温度俞高,时间俞长,增铁就
愈多。
防止铝合金增铁的措施是:
⑴ 所有与铝液接触的铁质坩埚和工具表面必须定期清理,并涂喷适宜的专用涂料,以避免与铝液直接接触。
⑵ 选用尽可能低的熔炼温度,避免不必要的过热和长时间保温。
⑶ 当熔炼温度过高时,应使用非铁质的坩埚及工具。
2.防止氧化
铝合金在加热过程中,其表面很快被氧化,并随温度的升高,氧化加剧,铝合金液的氧化会产下如下的不良后果。
⑴ 造成合金的烧损。
⑵ 恶化合金的铸造性能。如降低充能力,增大形成孔洞、裂纹等倾向。
⑶ 降低机械性能,尤其是影响冲击韧性和疲劳极限。
⑷ 恶化切削加工性能。
为了减少铝合金的氧化,除选择适当的熔炼用炉外,压铸生产中应采用保温炉保温,切忌边熔化,边压铸生产,尽可
能减少搅拌,保持液面氧化膜完整,避免合金液不必要的过热和尽量缩短合金在保温炉中的时间。
3.防止吸气
⑴ 水气:它来自炉气,未经充分干燥的炉料、精炼剂、复盖剂、变质剂,未经充分干燥的炉衬、坩埚及工具上的涂料,
以及残留在坩埚、工具和炉料上的含水溶剂,这些水气与铝反应为:
2AL+3H2O→←AL2O3+6H 产生氢,氢以原子态进入铝液。
⑵ 油污来自带有油脂的炉料及工具,油脂与铝反应生成氢。
⑶ 炉料上带有含水腐蚀物。
减少铝合金液吸收气体,合金原材料应妥善存放,防止受潮。使用前需充分预热烘干;对熔炼坩埚、工具都应充分预
热以去除水汽后再使用。为了清除铝合金液中的气体,所有铝合金液浇注之前都必须进行除气精炼。
4.精炼
铝合金在熔炼过程中,去除非金属夹杂物(各种固态氧化物)和气体的工序,一般称为“精炼”。
⑴ 通氮精炼法又称惰性气体除气法
基本原理:将氮气通过一定的工艺装置进入铝液的底部,氮以气泡的形式从铝液的底部向上浮起时,由于在气泡和铝
液接触的界面上存在氢的分压差,气泡内氢的分压很低,在氢分压趋于平衡的过程中,合金液中的氢就不断地进入气
泡,当气泡上升到液面后,氢即随之逸入大气中,气泡在上升的过程中,同时吸附氧化渣及其固定杂质,使之一起上
浮到液面。惰性气体在使用前应将其冷凝脱水,以防止水分进入铝液。
⑵ 通氧精炼法(略)
⑶ 氯化物精炼(略)
5.变质处理
在铝合金熔炼时,除按规定加入合金元素外,常加入少量的添加物(有时也称为合金元素)。使合金凝固时结晶条件发
生变化。从而使合金组织细化,使合金的机械性能、抗热裂性、气密性可以得到提高和改善,但合金的流动性有所降
低,这个过程即称为变质处理。