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鋁合金的種類、特點(diǎn)及選用
發(fā)布時(shí)間:2023-11-13 16:07:52 | 瀏覽次數(shù):


鋁合金的種類、特點(diǎn)及選用

JIS H4000(鋁及鋁合金板帶材)中有52種鋁合金(不包括層壓材料),您可能想知道選擇哪一種。

在這里,我們將概述鋁合金的種類和特性,以及在設(shè)計(jì)機(jī)器時(shí)如何選擇它們的要點(diǎn)和基本知識(shí)。

如何選擇鋁合金

首先,我們將解釋機(jī)械零件中廣泛使用的鋁合金的種類以及如何選擇它們。

通用鋁合金

? 5000 系列(鋁鎂合金)

它是最常用的鋁合金。焊接也是可能的,而且獲得它沒有問題,所以如果沒有特別的問題,讓我們這樣做。

  • A5052(最常見)
  • A5056(這是一根棍子)
  • A5083(增加鎂增加強(qiáng)度)

專注于實(shí)力

? 2000 系列(Al-Cu-Mg 系列)、7000 系列(Al-Cu-Zn-Mg 系列)

如果你想要力量,就是這樣。但是,耐腐蝕性差,注意應(yīng)力腐蝕開裂。不適合焊接或釬焊。

  • A2017 (硬鋁)
  • A2024 (超級(jí)硬鋁)
  • A7075 (超硬鋁)

強(qiáng)調(diào)平衡

? 6000 系列(Al-Mg-Si 系列)

如果您需要強(qiáng)度和耐腐蝕性,那么這里就是您的理想去處。由于幾乎不擔(dān)心應(yīng)力腐蝕開裂,強(qiáng)度適中,因此常用于汽車零部件。也適合鍛造。

  • A6061

這種材料對(duì)管材和型材具有良好的擠壓加工性。它用于鋁窗扇和管道材料。

  • A6063

 

耐腐蝕性、焊接性、成型性、導(dǎo)電性

? 1000系列(純鋁系列)、3000系列(鋁錳系列)

如果實(shí)力低,就是這個(gè)地方。

  • A1100(純度 99.0%)
  • A1050(純度 99.5%)
  • A1070(純度 99.7%)

如果您想在保持接近純鋁的特性的同時(shí)增加一點(diǎn)強(qiáng)度,那么這里就是您要去的地方。它也可用于沖壓加工的鋁罐。

  • A3003
  • A3004

高強(qiáng)度和可焊性

?7000系列(Al-Zn-Mg系列)

如果您有焊接結(jié)構(gòu)并且還需要強(qiáng)度,那么這就是您要走的路。它也用于鐵路車輛。

  • A7003
  • A7204 (A7N01)

鋁合金的種類和特點(diǎn)

鋁合金可用于鍛造材料以及鑄造和壓鑄。在這里,我們將總結(jié)可拉伸材料的種類和特點(diǎn)。

【鋁質(zhì)延長器的種類及特點(diǎn)】

象征 主要成分 熱處理 特點(diǎn)及典型應(yīng)用
1000 秒 非熱處理型 它具有優(yōu)良的耐腐蝕性,柔軟,具有良好的成型性。焊接容易,但太軟,切削性差。
2000 系列 鋁、銅、鎂 熱處理類型 它被稱為硬鋁,用于飛機(jī)。強(qiáng)度優(yōu)異,但耐腐蝕性差。
3000系列 鋁、錳 非熱處理型 它比純鋁更堅(jiān)固,具有優(yōu)異的耐腐蝕性。它具有廣泛的用途,例如建筑材料和容器。
4000系列 鋁、硅 非熱處理型 它具有低熱膨脹和優(yōu)良的耐磨特性,用于鍛造活塞。
5000系列 鋁、鎂 非熱處理型 具有強(qiáng)度和耐腐蝕性的通用鋁合金。優(yōu)良的耐海水性。它具有良好的光彩,也可用作內(nèi)飾材料。
6000系列 鋁、鎂、硅 熱處理類型 它是一種堅(jiān)固且耐腐蝕的材料。它易于擠壓,可以制作形狀復(fù)雜的形狀。它也用于鍛造。
7000系列 鋁、(銅)、鋅、鎂 熱處理類型 含銅合金的強(qiáng)度最高,但易受應(yīng)力腐蝕開裂的影響。不含Cu的合金用作高強(qiáng)度焊接材料。

鋁合金的分類

鋁合金的性能變化很大,不僅取決于成分,還取決于冷加工、固溶熱處理、時(shí)效硬化和退火等鑄造后處理。

這些過程稱為回火,回火的方法和條件稱為回火。合金編號(hào)后加下列符號(hào)以示區(qū)別。

  • H:加工硬化
  • T:熱處理(結(jié)合冷加工、固溶硬化、時(shí)效硬化等)
  • O:退火

此符號(hào)后面的數(shù)字表示詳細(xì)條件。由于種類繁多,以下是典型的例子。

  • H14:僅加工硬化。1/2 硬
  • H18:僅加工硬化。難的。
  • H24:加工硬化,然后軟化和熱處理。1/2 硬
  • T4:固溶熱處理后自然時(shí)效。
  • T6:固溶熱處理后的人工時(shí)效硬化。

鋁合金設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)

以下是使用鋁合金設(shè)計(jì)機(jī)械零件時(shí)要記住的一些一般事項(xiàng):

鋁的強(qiáng)度隨溫度變化很大

鋁合金的強(qiáng)度范圍很廣,從70MPa到600MPa,因此應(yīng)根據(jù)耐腐蝕性和可加工性等特性來選擇類型和質(zhì)量。

但是,這是常溫下的故事,與鋼相比,強(qiáng)度隨溫度變化很大,因此有必要對(duì)使用溫度下的強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)估。

低溫下強(qiáng)度提高,面心立方晶格無需擔(dān)心低溫脆性。

在高溫下要小心,強(qiáng)度急劇下降,高于 100°C 時(shí)必須考慮蠕變。

耐腐蝕性/應(yīng)力腐蝕開裂

鋁是一種活潑金屬,但在大氣中使用時(shí),表面會(huì)形成一層氧化膜,因此具有良好的耐腐蝕性。

但是,必須小心,因?yàn)楫?dāng)與含有氯離子的液體接觸時(shí),可能會(huì)發(fā)生點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕和應(yīng)力腐蝕開裂。

應(yīng)特別注意應(yīng)力腐蝕開裂。這是因?yàn)椋c殘留在表面的腐蝕不同,應(yīng)力腐蝕開裂是直接導(dǎo)致破損的腐蝕。設(shè)計(jì) FMEA 比表面腐蝕更致命,可能導(dǎo)致嚴(yán)重事故。

在壓裝等持續(xù)施加拉應(yīng)力的部位使用高強(qiáng)度合金時(shí),應(yīng)充分評(píng)價(jià)耐腐蝕性。

如何提高耐腐蝕性

以下是一些提高耐腐蝕性的方法:

陽極氧化膜處理

陽極氧化膜處理,也稱為氧化鋁處理或陽極氧化處理,是一種人工制造比大氣中的氧化膜更堅(jiān)固的氧化膜的工藝。

更接近純鋁的材料更容易加工并具有更好的著色性。

其他防腐處理

由于2000系列的耐腐蝕性較差,因此在飛機(jī)上也使用了純鋁層壓材料。

表面有犧牲層的復(fù)合材料用于汽車零部件的熱交換器,電沉積涂層和樹脂涂層用于管道構(gòu)件。

當(dāng)鋁與鋼、不銹鋼、銅合金等異種金屬組合使用時(shí),還需要考慮異種金屬的電偶腐蝕(腐蝕)。

概括

鋁具有比密度低(約2.7)、耐腐蝕性優(yōu)良、加工性好、導(dǎo)電導(dǎo)熱性高等優(yōu)點(diǎn),由于環(huán)保、輕量化、節(jié)能等需要,鋁合金的用途正在擴(kuò)大。正在做。

合金成分的種類不同,有各種特性,請(qǐng)務(wù)必正確選擇材料。

 
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