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压延材料

书籍:铝手册

出处:按学科分类—数理科学和化学 轻工业出版社《铝手册》第4页(4346字)

(1)非热处理型合金

(a)纯铝系合金(1×××)

此系列合金牌号所标示的十位数字越大,说明铝的纯度越高。

它们的主要用途是:成型性好的1100、1050等,多用来制作器皿;表面处理性好的1100,多用来制作建筑用镶板;耐蚀性优良的1050,多用来制作盛放化学药品的装置。

另外,此系列合金又是热和电的良好导体,特别适于作导电材料(多使用1060)。

(b)Al-Mn系合金(3×××)

A1-Mn系合金的加工性能好,与1100相比,它的强度要好一些,所以在美国使用的比1100多。

3003是含有1.2%Mn的合金,比1100强度高一些。在成型性方面,特别是拉伸性好,广泛用于低温装置、一般器皿和建筑材料等。

3004、3105是Al-Mn系添加镁的合金,添加镁有提高强度的效果,又有抑制再结晶晶粒粗大化的倾向,能够使铸块加热处理简单化,所以能在板材的制造上,起有利的作用。这些合金适用于制做建筑材料和电灯灯口,最近也用于制做全铝罐。

(c)Al-Si系合金(4×××)

Al-Si系合金,可用来做充填材料和钎焊材料,也可用做加强筋和薄板的外层材料。

此系列合金的阳极氧化薄膜呈灰色,属于自然发色的合金,适用于建筑用装饰板及挤出型材。

4043由于制造条件所限,薄膜的颜色容易不均匀,因此近年来使用不多。在这一点上进行改良的产品,有日本轻金属公司研制的合金4001(板材)和4901(挤出材)。

另外,4901-T5与6063-T5有相同的强度。

(d)Al-Mg系合金(5×××)

Al-Mg系合金耐蚀性良好,不经热处理而由于加工硬化,可以得到相当的强度。它的焊接性好,故可研制出各种用途的合金。

Al-Mg系合金,大致分为含镁1%的成型加工用材料,含镁2~3%的中强度合金,含镁3~5%的焊接结构用合金,以及光辉合金。

①光辉合金

这种合金是在铁、硅比较少的铝锭中,添加0.4%左右的镁,可用做轿车的装饰部件等。

为了发挥它的光辉性,可用化学研磨的方法,磨出良好的光泽后,再加工出4微米左右的硫酸氧化薄膜。另外,在化学研磨时添加铜,有加强光辉性的效果。

②成型加工用材料

5005,5050是含有1%左右镁的合金,强度不高,但加工性良好,易于进行阳极氧化,耐蚀性和焊接性好。可用做车辆内部装饰材料,特别是用做建筑材料的拱肩板等低应力构件和器具等。

③中强度合金

5052是含有镁2.5%与少量铬的中强度合金,耐海水性优良,耐蚀性、成型加工性和焊接性好。在抗拉强度方面,疲劳强度较高。应用于很多方面。

④焊接结构用合金

5056是添加镁5%的合金,在5000系合金中,它具有最高的强度。切削性、阳极氧化性良好,耐蚀性也优良。适于用做照像机的镜筒等机器部件。在强烈的腐蚀环境下,有应力腐蚀的危险性,但一般还是没有问题的。在低温下的静强度和疲劳强度也高。

5083,5086是为降低对应力腐蚀的感应性,而减少镁的含量的一种合金。耐海水性、耐应力腐蚀性优良,焊接性好,强度也相当高,广泛用做焊接结构材料。

5154的强度介于5052与5083之间。耐蚀性、焊接性和加工性都与5052相同。

此系列合金,具有在低温下增加疲劳强度的性能,所以被应用在低温工业上。5083做为低温构造材料的实例很多。

(2)热处理型合金

(a)Al-Cu系合金(2×××)

A1-Cu系合金作为热处理型合金,已有很悠久的历史。硬铝(飞机合金)的名称,是大家都很熟悉的。

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优良的屈服强度,成型性较好,广泛用做强度比较高的部件。经T6(1)处理的材料,具有仅次于7075的高强度。要求韧性的部件,可使用经T4处理的材料。

2017称为硬铝,2024称为超硬铝。2017由于常温时效(T4)而得到强度,2024是比2017的常温时效性能更高的合金,强度也更高。

这些合金适于用做飞机构件、各种锻造部件、切削和车辆的构件等。

2011是含有微量铅、铋的易切削合金,其强度大致与2017相同。

(b)Al-Mg-Si系合金(6×××)

Al-Mg-Si系合金是热处理型合金,耐蚀性好,近年来大量用来做框架。6063合金便是此系列合金的代表。

6063的挤出性、阳极氧化性优良,大部分用来生产建筑用框架。因为对强度的要求不高,为适应大批量的生产,故主要用于挤出速度快而且表面状态良好的挤出型材。

6061是具有中等强度的材料,耐蚀性也比较良好。作为热处理合金,也有优良的冷加工性,广泛用做构造材料。

日本轻金属公司生产的6662合金,化学成分和机械性能都相当于6061合金。它只是在制造上有所改善,而对挤出材料没有特别的限制。所以该公司所说的JIS6061,即指的是6662。6662(6061)用T6处理可以得到一般的强度。但用T5处理所得到的具有一定强度的6962,则为该公司独家研制的合金。6351又称B5IS,在欧美被广泛使用。它与6662的性能和用途相类似。

6963是轻金属公司的叫法,它的化学成分和机械性能,都与JIS6063相同。它比6063的挤出性差一些,但能用于强度要求较高的部件,如建筑用手脚架板、混凝土模架和温室构件等。该公司生产的6901合金,化学成分与JIS6063不同。强度与6963相同或超过。挤出性优良。

(c)Al-Zn-Mg系合金(7×××)

此系列合金大致可分为焊接构造材料和高强度合金材料两种。

1.焊接构件材料(Al-Zn-Mg系)

此系列合金有以下三个特点:

①热处理性能比较好。与5083相比,挤出型材的制造容易,加工性、耐蚀性也良好,采用时效硬化可以得到高强度。

②既使是自然时效,也可达到相当高的强度。对裂纹的敏感性慢。

③焊接的热影响部分,由于加热时被固溶化,故以后进行自然时效时,可以恢复强度,从而提高焊接的强度。由于具有这些性能,此类合金正被广泛应用于焊接构件的制作。

此系列合金在焊接性和耐应力腐蚀性方面有以下两个特点:

①添加微量的锰、铬、锆、钛等元素,有加强的效果。

②调整包括热处理在内的工艺条件,可以成为放心使用的材料。

日本所用的合金7N01,就是含有锌4~5%、镁1~2%的中强度焊接构件材料。日本轻金属公司研制的7904(R74S)合金,在此系列合金中具有耐蚀性优良,对热影响较强的特点。

7904(R74S)对裂纹的敏感性与5083一样,焊接条件也差不多。考虑到焊接性和焊接的强度,以5556作为充填材料最为合适。

7904的挤出加工性比5083好。但是,挤出性更为优良的,还是日本轻金属公司研制的7704(W74 S)合金。

该公司的7804(N74 S)合金,作为焊接及构件材料有不适宜的方面,但挤出性与7704相同,适于制造强度较高的部件。

2.高强度合金材料(Al-Zn-Mg-Cu系)

此系列合金,用作飞机材料的,以超硬铝合金的7075为代表。近年来,滑雪杖、高尔夫球的球棒等体育用品,也采用这种合金来制作。7075的热处理,多用T651,这种处理可使T6处理后所残余的应力,经拉伸矫正而均匀化,以防止加工时工件发生歪斜。T73处理,会使机械性能有所降低,但却有减轻应力腐蚀程度的效果。

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