鋁合金密度低,但強度比較高,接近或超過優(yōu)質(zhì)鋼,塑性好,可加工成各種型材,具有優(yōu)良的導電性、導熱性和抗蝕性,工業(yè)上廣泛使用,使用量僅次于鋼。一些鋁合金可以采用熱處理獲得良好的機械性能、物理性能和抗腐蝕性能。硬鋁合金屬AI—Cu—Mg系,一般含有少量的Mn,可熱處理強化.其特點是硬度大,但塑性較差。超硬鋁屬Al一Cu—Mg—Zn系,可熱處理強化,是室溫下強度較高的鋁合金,但耐腐蝕性差,高溫軟化快。鍛鋁合金主要是Al—Zn—Mg—Si系合金,雖然加入元素種類多,但是含量少,因而具有優(yōu)良的熱塑性,適宜鍛造,故又稱鍛造鋁合金。[2]
純鋁的密度小(ρ=2.7g/cm3),大約是鐵的 1/3,熔點低(660℃),鋁是面心立方結(jié)構(gòu),故具有很高的塑性(δ:32~40%,ψ:70~90%),易于加工,可制成各種型材、板材,抗腐蝕性能好。但是純鋁的強度很低,退火狀態(tài) σb 值約為8kgf/mm2,故不宜作結(jié)構(gòu)材料。通過長期的生產(chǎn)實踐和科學實驗,人們逐漸以加入合金元素及運用熱處理等方法來強化鋁,這就得到了一系列的鋁合金。 添加一定元素形成的合金在保持純鋁質(zhì)輕等優(yōu)點的同時還能具有較高的強度,σb 值分別可達 24~60kgf/mm2。這樣使得其“比強度”(強度與比重的比值 σb/ρ)勝過很多合金鋼,成為理想的結(jié)構(gòu)材料,廣泛用于機械制造、運輸機械、動力機械及航空工業(yè)等方面,飛機的機身、蒙皮、壓氣機等常以鋁合金制造,以減輕自重。采用鋁合金代替鋼板材料的焊接,結(jié)構(gòu)重量可減輕50%以上。
鋁合金的典型機械性能(Typical Mechanical Properties) |
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鋁合得獎號 及狀態(tài) |
拉伸強度(25°C MPa) |
屈服強度(25°C MPa) |
硬度500kg力10mm球 |
延伸率1.6mm(1/16in)厚度 |
5052-H112 |
175 |
195 |
60 |
12 |
5083-H112 |
180 |
211 |
65 |
14 |
6061-T651 |
310 |
276 |
95 |
12 |
7050-T7451 |
510 |
455 |
135 |
10 |
7075-T651 |
572 |
503 |
150 |
11 |
2024-T351 |
470 |
325 |
120 |
20 |
鋁合金的典型物理性能(Typical Physical Properties) |
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鋁合得獎號及狀態(tài) |
熱膨脹系數(shù) (20-100℃) μm/m·k |
熔點范圍 (℃) |
電導率20℃(68℉) (%IACS) |
電阻率20℃(68℉) Ωmm2/m |
密度(20℃)(g/cm3) |
2024-T351 |
23.2 |
500-635 |
30 |
0.058 |
2.82 |
5052-H112 |
23.8 |
607-650 |
35 |
0.050 |
2.72 |
5083-H112 |
23.4 |
570-640 |
29 |
0.059 |
2.72 |
6061-T651 |
23.6 |
580-650 |
43 |
0.040 |
2.73 |
7050-T7451 |
23.5 |
490-630 |
41 |
0.0415 |
2.82 |
7075-T651 |
23.6 |
475-635 |
33 |
0.0515 |
2.82 |
鋁合金的化學成份(Chemical Composition Limit Of Aluminum ) |
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合金 牌號 |
硅Si |
鐵Fe |
銅Cu |
錳Mn |
鎂Mg |
鉻Cr |
鋅Zn |
鈦Ti |
其它 |
鋁 |
|
每個 |
合計 |
較小值 |
|||||||||
2024 |
0.232 |
0.5 |
3.8-4.9 |
0.3-0.9 |
1.2-1.8 |
0.1 |
0.25 |
0.15 |
0.05 |
0.15 |
余量 |
5052 |
0.25 |
0.4 |
0.1 |
0.1 |
2.2-2.8 |
0.15-0.35 |
0.1 |
-- |
0.05 |
0.15 |
余量 |
5083 |
0.238 |
0.4 |
0.1 |
0.3-1.0 |
4.0-4.9 |
0.05-0.25 |
0.25 |
0.15 |
0.05 |
0.15 |
余量 |
6061 |
0.236 |
0.7 |
0.15-0.4 |
0.15 |
0.8-1.2 |
0.04-0.35 |
0.25 |
0.15 |
0.05 |
0.15 |
余量 |
7050 |
0.235 |
0.15 |
2.0-2.6 |
0.1 |
1.9-2.6 |
0.04 |
5.7-6.7 |
0.06 |
0.05 |
0.15 |
余量 |
7075 |
0.236 |
0.5 |
1.2-2.0 |
0.3 |
2.1-2.9 |
0.18-0.28 |
5.1-6.1 |
0.2 |
0.05 |
0.15 |
余量 |
性能要求:
參數(shù)名稱 |
指標要求 |
密度(kg/m^3) |
2705 |
彈性模量(kN/cm^2) |
6900 |
導熱系數(shù)[W/(m·℃)] |
214 |
縱向熱脹系數(shù)[mm/(m·℃)] |
24×10-3 |
熔點(℃) |
650 |
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