鑄造鋁合金化學(xué)成份分析及熱處理原理論述

1、 海鑫工業(yè)設(shè)備（中國(guó)）有限公司 鑄造鋁合金化學(xué)成份分析及熱處理原理論述(1)鋁硅系合金，也叫“硅鋁明”或“硅鋁明”。有良好鑄造性能和耐磨性能，熱脹系數(shù)小，在鑄造鋁合金 中品種最多，用量最大的合金，含硅量在 1025。有時(shí)添加 0.20.6鎂的硅鋁合金，廣泛 用于結(jié)構(gòu)件，如殼體、缸體、箱體和框架等。有時(shí)添加適量的銅和鎂，能提高合金的力學(xué)性能和耐熱 性。此類合金廣泛用于制造活塞等部件。(2)鋁銅合金，含銅 4.55.3合金強(qiáng)化效果最佳，適當(dāng)加入錳和鈦能顯著提高室溫、高溫強(qiáng) 度和鑄造性能。主要用于制作承受大的動(dòng)、靜載荷和形狀不復(fù)雜的砂型鑄件。(3)鋁鎂合金，密度最小(2.55g/cm3)，強(qiáng)度最高(

2、355MPa 左右)的鑄造鋁合金，含鎂 12，強(qiáng)化 效果最佳。合金在大氣和海水中的抗腐蝕性能好，室溫下有良好的綜合力學(xué)性能和可切削性，可用于 作雷達(dá)底座、飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣、螺旋槳、起落架等零件，也可作裝飾材料。(4)鋁鋅系合金，為改善性能常加入硅、鎂元素，常稱為“鋅硅鋁明”。在鑄造條件下，該合金有 淬火作用，即“自行淬火”。不經(jīng)熱處理就可使用，以變質(zhì)熱處理后，鑄件有較高的強(qiáng)度。經(jīng)穩(wěn)定化處 理后，尺寸穩(wěn)定，常用于制作模型、型板及設(shè)備支架等。以鋁為基的合金總稱。主要合金元素有銅、硅、鎂、鋅、錳，次要合金元素有鎳、鐵、鈦、鉻、 鋰等。 鋁合金密度低，但比強(qiáng)度高，接近或超過(guò)優(yōu)質(zhì)鋼，塑性好，可加工成各種

3、型材，具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、 導(dǎo)熱性和抗蝕性，工業(yè)上廣泛使用，使用量?jī)H次于鋼。 鋁合金分兩大類：鑄造鋁合金，在鑄態(tài)下使用；變形鋁合金，能承受壓力加工，力學(xué)性能高于鑄態(tài)。 可加工成各種形態(tài)、規(guī)格的鋁合金材。主要用于制造航空器材、日常生活用品、建筑用門(mén)窗等。 鋁合金按加工方法可以分為變形鋁合金和鑄造鋁合金。變形鋁合金又分為不可熱處理強(qiáng)化型鋁合金和 可熱處理強(qiáng)化型鋁合金。不可熱處理強(qiáng)化型不能通過(guò)熱處理來(lái)提高機(jī)械性能，只能通過(guò)冷加工變形來(lái) 實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化，它主要包括高純鋁、工業(yè)高純鋁、工業(yè)純鋁以及防銹鋁等。可熱處理強(qiáng)化型鋁合金可以通 過(guò)淬火和時(shí)效等熱處理手段來(lái)提高機(jī)械性能，它可分為硬鋁、鍛鋁、超硬鋁和特殊鋁合金

4、等。 鋁合金可以采用熱處理獲得良好的機(jī)械性能，物理性能和抗腐蝕性能。 鑄造鋁合金按化學(xué)成分可分為鋁硅合金，鋁銅合金，鋁鎂合金和鋁鋅合金?！炯冧X產(chǎn)品】純鋁分冶煉品和壓力加工品兩類，前者以化學(xué)成份 Al 表示，后者用漢語(yǔ)拼音 LG（鋁、工業(yè)用的）表 示。【壓力加工鋁合金】鋁合金壓力加工產(chǎn)品分為防銹（LF）、硬質(zhì)（LY）、鍛造（LD）、超硬（LC）、包覆（LB）、特殊（LT）及釬焊（LQ）等七類。常用鋁合金材料的狀態(tài)為退火（M 燜火）、硬化（Y）、熱軋（R）等 三種。【鋁材】鋁和鋁合金經(jīng)加工成一定形狀的材料統(tǒng)稱鋁材，包括板材、帶材、箔材、管材、棒材、線材、型材等?！捐T造鋁合金】鑄造鋁合金（ZL）按成

5、分中鋁以外的主要元素硅、銅、鎂、鋅分為四類，代號(hào)編碼分別為 100、200、300、400?！靖邚?qiáng)度鋁合金】高強(qiáng)度鋁合金指其抗拉強(qiáng)度大于 480 兆帕的鋁合金，主要是壓力加工鋁合金中硬鋁合金類、超硬鋁合 金類和鑄造合金類。【不同牌號(hào)鋁合金的典型用途】合 金 典 型 用 途1050  食品、化學(xué)和釀造工業(yè)用擠壓盤(pán)管，各種軟管，煙花粉1060  要求抗蝕性與成形性均高的場(chǎng)合，但對(duì)強(qiáng)度要求不高，化工設(shè)備是其典型用途1100  用于加工需要有良好的成形性和高的抗蝕性但不要求有高強(qiáng)度的零件部件，例如化工產(chǎn)品、食 品工業(yè)裝置與

6、貯存容器、薄板加工件、深拉或旋壓凹形器皿、焊接零部件、熱交換器、印刷板、銘牌、 反光器具1145  包裝及絕熱鋁箔，熱交換器1199  電解電容器箔，光學(xué)反光沉積膜1350  電線、導(dǎo)電絞線、匯流排、變壓器帶材2011  螺釘及要求有良好切削性能的機(jī)械加工產(chǎn)品2014  應(yīng)用于要求高強(qiáng)度與硬度（包括高溫）的場(chǎng)合。飛機(jī)重型、鍛件、厚板和擠壓材料，車輪與結(jié) 構(gòu)組件，多級(jí)火箭第一級(jí)燃料槽與航天器零件，卡車構(gòu)架與懸掛系統(tǒng)零件2017  是第一個(gè)獲得工業(yè)應(yīng)用的 2XXX 系合金，目前的應(yīng)用范圍較窄，主要為鉚釘、通用機(jī)械零件、 結(jié)構(gòu)與運(yùn)輸工具結(jié)構(gòu)

7、件，螺旋槳與配件2024  飛機(jī)結(jié)構(gòu)、鉚釘、導(dǎo)彈構(gòu)件、卡車輪轂、螺旋槳組件及其它種種結(jié)構(gòu)件2036  汽車車身鈑金件2048  航空航天器結(jié)構(gòu)件與兵器結(jié)構(gòu)零件2124  航空航天器結(jié)構(gòu)件2218  飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)活塞，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸頭，噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪和壓縮機(jī)環(huán)2219  航天火箭焊接氧化劑槽，超音速飛機(jī)蒙皮與結(jié)構(gòu)零件，工作溫度為-270300 攝氏度。焊接性好， 斷裂韌性高，T8 狀態(tài)有很高的抗應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂能力2319  焊拉 2219 合金的焊條和填充焊料2618  模鍛件與自由鍛件?；钊秃娇瞻l(fā)動(dòng)機(jī)零件

8、2A01  工作溫度小于等于 100 攝氏度的結(jié)構(gòu)鉚釘2A02  工作溫度 200300 攝氏度的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的軸向壓氣機(jī)葉片2A06  工作溫度 150250 攝氏度的飛機(jī)結(jié)構(gòu)及工作溫度 125250 攝氏度的航空器結(jié)構(gòu)鉚釘2A10  強(qiáng)度比 2A01 合金的高，用于制造工作溫度小于等于 100 攝氏度的航空器結(jié)構(gòu)鉚釘2A11  飛機(jī)的中等強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)件、螺旋槳葉片、交通運(yùn)輸工具與建筑結(jié)構(gòu)件。航空器的中等強(qiáng)度的螺 栓與鉚釘2A12  航空器蒙皮、隔框、翼肋、翼梁、鉚釘?shù)?，建筑與交通運(yùn)輸工具結(jié)構(gòu)件2A14  形狀復(fù)雜的自由鍛

9、件與模鍛件2A16  工作溫度 250300 攝氏度的航天航空器零件，在室溫及高溫下工作的焊接容器與氣密座艙2A17  工作溫度 225250 攝氏底的航空器零件2A50  形狀復(fù)雜的中等強(qiáng)度零件2A60  航空器發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)輪、導(dǎo)風(fēng)輪、風(fēng)扇、葉輪等2A70  飛機(jī)蒙皮，航空器發(fā)動(dòng)機(jī)活塞、導(dǎo)風(fēng)輪、輪盤(pán)等2A80  航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)葉片、葉輪、活塞、漲圈及其它工作溫度高的零件2A90  航空發(fā)動(dòng)機(jī)活塞3003  用于加工需要有良好的成形性能、高的抗蝕性可焊性好的零件部件，或既要求有這些性能又需 要有比 1XXX 系合

10、金強(qiáng)度高的工作，如廚具、食物和化工產(chǎn)品處理與貯存裝置，運(yùn)輸液體產(chǎn)品的槽、 罐，以薄板加工的各種壓力容器與管道3004  全鋁易拉罐罐身，要求有比 3003 合金更高強(qiáng)度的零部件，化工產(chǎn)品生產(chǎn)與貯存裝置，薄板加 工件，建筑加工件，建筑工具，各種燈具零部件3105  房間隔斷、檔板、活動(dòng)房板、檐槽和落水管，薄板成形加工件，瓶蓋、瓶塞等3A21  飛機(jī)油箱、油路導(dǎo)管、鉚釘線材等；建筑材料與食品等工業(yè)裝備等5005  與 3003 合金相似，具有中等強(qiáng)度與良好的抗蝕性。用作導(dǎo)體、炊具、儀表板、殼與建筑裝飾 件。陽(yáng)極氧化膜比 3003 合金上的氧化膜更加明亮，并與

11、 6063 合金的色調(diào)協(xié)調(diào)一致5050  薄板可作為致冷機(jī)與冰箱的內(nèi)襯板，汽車氣管、油管與農(nóng)業(yè)灌溉管；也可加工厚板、管材、棒 材、異形材和線材等5052  此合金有良好的成形加工性能、抗蝕性、可燭性、疲勞強(qiáng)度與中等的靜態(tài)強(qiáng)度，用于制造飛機(jī) 油箱、油管，以及交通車輛、船舶的鈑金件，儀表、街燈支架與鉚釘、五金制品等5056  鎂合金與電纜護(hù)套鉚釘、拉鏈、釘子等；包鋁的線材廣泛用于加工農(nóng)業(yè)捕蟲(chóng)器罩，以及需要有 高抗蝕性的其它場(chǎng)合5083  用于需要有高的抗蝕性、良好的可焊性和中等強(qiáng)度的場(chǎng)合，諸如艦艇、汽車和飛機(jī)板焊接件； 需嚴(yán)格防火的壓力容器、致冷裝置、電視塔

12、、鉆 探設(shè)備、交通運(yùn)輸設(shè)備、導(dǎo)彈組件、裝甲等5086  用于需要有高的抗蝕性、良好的可焊性和中等強(qiáng)度的場(chǎng)合，例如艦艇、汽車、飛機(jī)、低溫設(shè)備、 電視塔、鉆井裝置、運(yùn)輸設(shè)備、導(dǎo)彈零部件與甲板等5154  焊接結(jié)構(gòu)、貯槽、壓力容器、船舶結(jié)構(gòu)與海上設(shè)施、運(yùn)輸槽罐5182  薄板用于加工易拉罐蓋，汽車車身板、操縱盤(pán)、加強(qiáng)件、托架等零部件5252  用于制造有較高強(qiáng)度的裝飾件，如汽車等的裝飾性零部件。在陽(yáng)極氧化后具有光亮透明的氧化膜5254  過(guò)氧化氫及其它化工產(chǎn)品容器5356  焊接鎂含量大于 3%的鋁-鎂合金焊條及焊絲5454  焊

13、接結(jié)構(gòu)，壓力容器，海洋設(shè)施管道5456  裝甲板、高強(qiáng)度焊接結(jié)構(gòu)、貯槽、壓力容器、船舶材料5457  經(jīng)拋光與陽(yáng)極氧化處理的汽車及其它裝備的裝飾件5652  過(guò)氧化氫及其它化工產(chǎn)品貯存容器5657  經(jīng)拋光與陽(yáng)極氧化處理的汽車及其它裝備的裝飾件，但在任何情況下必須確保材料具有細(xì)的晶 粒組織5A02  飛機(jī)油箱與導(dǎo)管，焊絲，鉚釘，船舶結(jié)構(gòu)件5A03  中等強(qiáng)度焊接結(jié)構(gòu)，冷沖壓零件，焊接容器，焊絲，可用來(lái)代替 5A02 合金5A05  焊接結(jié)構(gòu)件，飛機(jī)蒙皮骨架5A06  焊接結(jié)構(gòu)，冷模鍛零件，焊拉容器受力零件，飛機(jī)蒙皮

14、骨部件5A12  焊接結(jié)構(gòu)件，防彈甲板6005  擠壓型材與管材，用于要求強(qiáng)高大于 6063 合金的結(jié)構(gòu)件，如梯子、電視天線等6009  汽車車身板6010  薄板：汽車車身6061  要求有一定強(qiáng)度、可焊性與抗蝕性高的各種工業(yè)結(jié)構(gòu)性，如制造卡車、塔式建筑、船舶、電車、 家具、機(jī)械零件、精密加工等用的管、棒、形材、板材6063  建筑型材，灌溉管材以及供車輛、臺(tái)架、家具、欄柵等用的擠壓材料6066  鍛件及焊接結(jié)構(gòu)擠壓材料6070  重載焊接結(jié)構(gòu)與汽車工業(yè)用的擠壓材料與管材6101  公共汽車用高強(qiáng)度棒材

15、、電導(dǎo)體與散熱器材等6151  用于模鍛曲軸零件、機(jī)器零件與生產(chǎn)軋制環(huán)，供既要求有良好的可鍛性能、高的強(qiáng)度，又要有 良好抗蝕性之用6201  高強(qiáng)度導(dǎo)電棒材與線材6205  厚板、踏板與耐高沖擊的擠壓件6262  要求抗蝕性優(yōu)于 2011 和 2017 合金的有螺紋的高應(yīng)力零件6351  車輛的擠壓結(jié)構(gòu)件，水、石油等的輸送管道6463  建筑與各種器具型材，以及經(jīng)陽(yáng)極氧化處理后有明亮表面的汽車裝飾件6A02  飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)零件，形狀復(fù)雜的鍛件與模鍛件7005  擠壓材料，用于制造既要有高的強(qiáng)度又要有高的斷裂韌性的焊接

16、結(jié)構(gòu)，如交通運(yùn)輸車輛的桁架、 桿件、容器；大型熱交換器，以及焊接后不能進(jìn)行固熔處理的部件；還可用于制造體育器材如網(wǎng)球拍 與壘球棒7039  冷凍容器、低溫器械與貯存箱，消防壓力器材，軍用器材、裝甲板、導(dǎo)彈裝置7049  用于鍛造靜態(tài)強(qiáng)度與 7079-T6 合金的相同而又要求有高的抗應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂勇力的零件，如飛機(jī) 與導(dǎo)彈零件起落架液壓缸和擠壓件。零件的疲勞性能大致與 7075-T6 合金的相等，而韌性稍高7050  飛機(jī)結(jié)構(gòu)件用中厚板、擠壓件、自由鍛件與模鍛件。制造這類零件對(duì)合金的要求是：抗剝落腐 蝕、應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂能力、斷裂韌性與抗疲勞性能都高7072 

17、空調(diào)器鋁箔與特薄帶材；2219、3003、3004、5050、5052、5154、6061、7075、7475、7178合金板材與管材的包覆層7075  用于制造飛機(jī)結(jié)構(gòu)及期貨 他要求強(qiáng)度高、抗腐蝕性能強(qiáng)的高應(yīng)力結(jié)構(gòu)件、模具制造7175  用于鍛造航空器用的高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)性。T736 材料有良好的綜合性能，即強(qiáng)度、抗剝落腐蝕與抗應(yīng) 力腐蝕開(kāi)裂性能、斷裂韌性、疲勞強(qiáng)度都高7178  供制造航空航天器的要求抗壓屈服 強(qiáng)度高的零部件7475  機(jī)身用的包鋁的與未包鋁的板材，機(jī)翼骨架、桁條等。其它既要有高的強(qiáng)度又要有高的斷裂韌 性的零部件7A04 

18、; 飛機(jī)蒙皮、螺釘、以及受力構(gòu)件如大梁桁條、隔框、翼肋、起落架等【變形鋁及鋁合金狀態(tài)、代號(hào)】1.范圍 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了變形鋁合金的狀態(tài)代號(hào)。 本標(biāo)準(zhǔn)適用于鋁及鋁加工產(chǎn)品。2.基本原則2.1 基礎(chǔ)狀態(tài)代號(hào)用一個(gè)英文大寫(xiě)字母表示。2.2 細(xì)分狀態(tài)代號(hào)采用基礎(chǔ)狀態(tài)代號(hào)后跟一位或多位阿拉伯?dāng)?shù)字表示。2.3 基本狀態(tài)代號(hào) 基本狀態(tài)分為 5 種代號(hào)     名稱 說(shuō)明與應(yīng)用F  自由加工狀態(tài) 適用于在成型過(guò)程中，對(duì)于加工硬化和熱處理?xiàng)l件特殊要求的產(chǎn)品，該狀態(tài)產(chǎn)品的 力學(xué)性能不作規(guī)定。O  退火狀態(tài) 適用于經(jīng)完全退火獲得最

19、低強(qiáng)度的加工產(chǎn)品。H  加工硬化狀態(tài) 適用于通過(guò)加工硬化提高強(qiáng)度的產(chǎn)品，產(chǎn)品在加工硬化后可經(jīng)過(guò)（也可不經(jīng)過(guò)）使 強(qiáng)度有所降低的附加熱處理。W  固熔熱處理狀態(tài) 處理狀態(tài) 一種不穩(wěn)定狀態(tài)，僅適用于經(jīng)固溶熱處理后，室溫下自然時(shí)效的合金， 該狀態(tài)代號(hào)僅表示產(chǎn)品處于自然時(shí)效階段。T  熱處理狀態(tài)(不同于 F、O、H 狀態(tài))  適用于熱處理后，經(jīng)過(guò)（或不經(jīng)過(guò)）加工硬化達(dá)到穩(wěn)定的產(chǎn)品。T 代號(hào)后面必須跟有一位或多位阿拉伯?dāng)?shù)字。 純鋁的強(qiáng)度低，不宜用來(lái)制作承受載荷的結(jié)構(gòu)零件。向鋁中加入適量的硅、銅、鎂、錳等合金元素， 可制成強(qiáng)度較高的鋁合

20、金，若在經(jīng)冷變形強(qiáng)化或熱處理，可進(jìn)一步提高強(qiáng)度。根據(jù)鋁合金的成分和生產(chǎn)工藝特點(diǎn),通常分為形變與鑄造鋁合金兩大類.工業(yè)上應(yīng)用的主要有鋁-錳,鋁- 鎂,鋁-鎂-銅,鋁-鎂-硅-銅,鋁-鋅-鎂-銅等合金.變形鋁合金也叫熟鋁合金,據(jù)其成分和性能特點(diǎn)又分為防 銹鋁,硬鋁,超硬鋁,鍛鋁和特殊鋁等五種. 鋁合金是純鋁加入一些合金元素制成的，如鋁錳合金、鋁銅合金、鋁銅鎂系硬鋁合金、鋁 鋅鎂銅系超硬鋁合金。鋁合金比純鋁具有更好的物理力學(xué)性能：易加工、耐久性高、適用范圍廣、 裝飾效果好、花色豐富。鋁合金分為防銹鋁、硬鋁、超硬鋁等種類，各種類均有各自的使用范圍，并 有各自的代號(hào)，以供使用者選用。鋁合金基本常識(shí)一、分

21、類 ：展伸材料分非熱處理合金及熱處理合金1.1  非熱處理合金：純鋁1000 系，鋁錳系合金3000 系，鋁硅系合金4000 系，鋁鎂系合金5000系。1.2        熱處理合金： 鋁銅鎂系合金2000 系，鋁鎂硅系合金6000 系，鋁鋅鎂系合金7000 系。二、合金編號(hào) ： 我國(guó)目前通用的是美國(guó)鋁業(yè)協(xié)會(huì)Aluminium Association的編號(hào)。茲舉 例說(shuō)明如下：  1070-H14(純鋁)2017-T4(熱處理合金)3004-H32(非熱處理合金)2

22、.1 第一位數(shù)：表示主要添加合金元素。1：純鋁2：主要添加合金元素為銅3：主要添加合金元素為錳或錳與鎂4：主要添加合金元素為硅5：主要添加合金元素為鎂6：主要添加合金元素為硅與鎂7：主要添加合金元素為鋅與鎂8：不屬于上列合金系的新合金2.2 第二位數(shù)： 表示原合金中主要添加合金元素含量或雜質(zhì)成分含量經(jīng)修改的合金。0：表原合金1：表原合金經(jīng)第一次修改2：表原合金經(jīng)第二次修改2.3 第三及四位數(shù)： 純鋁：表示原合金合金：表示個(gè)別合金的代號(hào)-：后面的 Hn 或 Tn 表示加工硬化的狀態(tài)或熱處理狀態(tài)的煉度符號(hào)-Hn  ：表示非熱處理合金的煉度符號(hào)-Tn  ：表示熱處理合金

23、的煉度符號(hào)2  鋁及鋁合金的熱處理一、煉度符號(hào) ： 若添加合金元素尚不足 于完全符合要求，尚須藉冷加工、淬水、時(shí)效 處理及軟燒等處理，以獲取所需要的強(qiáng)度及性能。這些處理的過(guò)程稱之為調(diào)質(zhì)，調(diào)質(zhì)的結(jié)果便是煉度。煉度符號(hào) 定   義F  制造狀態(tài)的煉度 無(wú)特定煉度下制造的成品，如擠壓、熱軋、鍛造品等。H112  未刻意控制加工硬化程度的制造狀態(tài)成品，但須保證機(jī)械性質(zhì)。O  軟燒煉度 完全再結(jié)晶而且最軟狀態(tài)。如系熱處理合金，則須從軟燒溫度緩慢冷卻，完全防止淬水效果。H  加工硬化的煉度 H1n：施以冷加

24、工而加工硬化者 H2n：經(jīng)加工硬化后再施以適度的軟燒處理 H3n：經(jīng)加工硬化后再施以安定化處理n 以 19 的數(shù)字表示加工硬化的程度n=2  表示 1/4 硬質(zhì) n=4  表示 1/2 硬質(zhì) n=6  表示 3/4 硬質(zhì) n=8  表示硬質(zhì)n=9  表示超硬質(zhì)T T1： 高溫加工冷卻后自然時(shí)效。擠型從熱加工后急速冷卻，再經(jīng)常溫十效硬化處理。亦可施以不 影響強(qiáng)度的矯正加工，這種調(diào)質(zhì)適合于熱加工后冷卻便有淬水效果的合金如：6063。T3： 溶體化處理后經(jīng)冷加工的目的在提高強(qiáng)度、平整度及尺寸精度。T36：  T3 經(jīng) 6

25、%冷加工者。T361： 冷加工度較 T3 大者。T4： 溶體化處理后經(jīng)自然時(shí)效處理。T5： 熱加工后急冷再施以人工時(shí)效處理。 人工時(shí)效處理的目的在提高材料的機(jī)械性質(zhì)及尺寸的安定性適用于熱加工冷卻便有淬水效果的合金 如：6063。T6： 溶體化處理后施以人工時(shí)效處理。 此為熱處理合金代表性的熱處理，無(wú)須施以冷加工便能獲得優(yōu)越的強(qiáng)度。于溶體化處理后為提高尺寸 精度或矯正而施以冷加工，如不保證更高的強(qiáng)度時(shí)，亦可當(dāng)作是 T6 煉度。T61： 溶體化處理后施以溫水淬水再經(jīng)人工時(shí)效處理，溫水淬水的目的在防止發(fā)生變形。 T7： 溶體化處理后施以安定

26、化處理(亦及人工時(shí)效處理的溫度或時(shí)間較 T6 處理高或長(zhǎng))。 其目的在改善耐硬力腐蝕裂及防止淬水時(shí)發(fā)生變形。T7352： 溶體化處理后除去殘余應(yīng)力再施以過(guò)時(shí)效處理(亦及人工 時(shí)效處理的溫度或時(shí)間較 T6 處理 高或長(zhǎng))。目的在改善耐硬力腐蝕裂。于溶體化處理后施以 15%永久變形的壓縮加工，以消除殘余應(yīng)力。T8： 溶體化處理后施以冷加工再施以人工時(shí)效處理，冷加工時(shí)斷面減少率為 3%及 6%  各為 T83  及T86。T9： 溶體化處理后人工時(shí)效處理，最后施以冷加工，最后冷加工 的目的在增加強(qiáng)度。 鋁中合金元素和雜質(zhì)對(duì)性能的影

27、響1  合金元素影響銅元素鋁銅合金富鋁部分平衡相圖如圖 所示。548 時(shí)，銅在鋁中的最大溶解度為  5.65%,溫度降到 302 時(shí)， 銅的溶解度為 0.45%。銅是重要的合金元素，有一定的固溶強(qiáng)化效果，此外時(shí)效析出的 CuAl2 有著明 顯的時(shí)效強(qiáng)化效果。 鋁合金中銅含量通常在 2.5% 5%，銅含量在 4%6.8%時(shí)強(qiáng)化效果最好，所以 大部分硬鋁合金的含銅量處于這范圍。鋁銅合金中可以含有較少的硅、鎂、錳、鉻、鋅、鐵等元素。 硅元素AlSi 合金系平衡相圖富鋁部分如圖 所示。在共晶溫度 577  時(shí)，硅在 固溶體中的最大溶

28、解度為1.65%。盡管溶解度隨溫度降低而減少，介這類合金一般是不能熱處理強(qiáng)化的。鋁硅合金具有極好 的 鑄造性能和抗蝕性。若鎂和硅同時(shí)加入鋁中形成鋁鎂硅系合金，強(qiáng)化相為 MgSi。鎂和硅的質(zhì)量比為 1.73:1。設(shè)計(jì) Al-Mg-Si 系合金成分時(shí)，基體上按此比例配置鎂和硅 的含量。有的 Al-Mg-Si 合金，為了提高強(qiáng)度，加入適量 的銅，同時(shí)加入適量的鉻以抵消銅對(duì)抗蝕性的不利影響。Al-Mg2Si 合金系合金平衡相圖富鋁部分如圖 所示。Mg2Si  在鋁中的最大溶解度為 1.85%，且隨溫度 的降低而減速小。 變形鋁合金中，硅單獨(dú)加入鋁中只限于焊接材料

29、，硅加入鋁中亦有一定的強(qiáng)化作用。 鎂元素Al-Mg 合金系平衡相圖富鋁部分如圖 所示。盡管溶解度曲線表明，鎂在鋁中的溶解度隨溫度下降而大大地變小，但是在 大部分工業(yè)用變形鋁合金中，鎂的含量均小于 6%，而硅含量也低，這類合金是不 能熱處理強(qiáng)化的，但是可焊性良好，抗蝕性也好，并有中等強(qiáng)度。鎂對(duì)鋁的強(qiáng)化是明顯的，每增加 1%鎂，抗拉強(qiáng)度大約升高瞻遠(yuǎn) 34MPa。如果加入 1%以下 的錳，可 能補(bǔ)充強(qiáng)化作用。因此加錳后可降低鎂含量，同時(shí)可降低熱裂傾向，另外錳還可以使 Mg5Al8 化合物 均勻沉淀，改善抗蝕性和焊接性能。錳元素Al-Mn 合金系平平衡相圖部分如圖

30、0;所示。在共晶溫度 658 時(shí)，錳在 固溶體中的最大溶解度為 1.82%。合金強(qiáng)度隨溶解度增加不斷增加，錳含量為 0.8%時(shí)，延伸率達(dá)最大值。Al-Mn 合金是非時(shí)效硬化合 金， 即不可熱處理強(qiáng)化。錳能阻止鋁合金的再結(jié)晶過(guò)程，提高再結(jié)晶溫度，并能顯著細(xì)化再結(jié)晶晶粒。再結(jié)晶晶粒的細(xì)化 主 要是通過(guò)MnAl6 化合物彌散質(zhì)點(diǎn)對(duì)再結(jié)晶晶粒長(zhǎng)大起阻礙作用。MnAl6 的另一作用是能溶解雜質(zhì)鐵，形成（Fe、Mn）Al6，減小鐵的有害影響。錳是鋁合金的重要元素，可以單獨(dú)加入形成 Al-Mn 二元合金，更多的是和其它合金元素一同加入，因 此大多鋁合金中均含有錳。鋅元素Al-Z

31、n 合金系平衡相圖富鋁部分如圖 所示。275 時(shí)鋅在鋁中的溶解度為 31.6%，而在 125 時(shí)其溶解度 則下降到 5.6%。鋅單獨(dú)加入鋁中，在變形條件下對(duì)鋁合金強(qiáng)度的提高十分有限，同時(shí)存在應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂、傾向，因而 限制了它的應(yīng)用。在鋁中同時(shí)加入鋅和鎂，形成強(qiáng)化相 Mg/Zn2，對(duì)合金產(chǎn)生明顯的強(qiáng)化作用。Mg/Zn2 含量 從 0.5%提 高到 12%時(shí)，可明顯增加抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度。鎂的含量超過(guò)形成 Mg/Zn2 相所需超硬鋁合金中，鋅 和鎂的比例控制在 2.7 左右時(shí)，應(yīng)力腐蝕 開(kāi)裂抗力最大。如在 Al-Zn-Mg 基礎(chǔ)上加入銅元素，形成 Al-Zn-Mg-C

32、u 系合金，基強(qiáng)化效果在所有鋁合金中最大，也 是航天、航空工業(yè)、電力工業(yè)上的重要的鋁合金材料。2微量元素的影響 鐵和硅鐵在 Al-Cu-Mg-Ni-Fe 系鍛鋁合金中，硅在 Al-Mg-Si 系鍛鋁中和在 Al-Si 系焊條及鋁硅鑄造合金中， 均作為合金元素加的，在基它鋁合金 中，硅和鐵是常見(jiàn)的雜質(zhì)元素，對(duì)合金性能有明顯的影響。它 們主要以 FeCl3 和游離硅存在。在硅大于鐵時(shí)，形成 -FeSiAl3(或  Fe2Si2Al9)相，而鐵大于硅時(shí)， 形成 -Fe2SiAl8(或 Fe3Si2Al12)。當(dāng)鐵和硅比例不當(dāng)時(shí)，會(huì)引起鑄件產(chǎn)生裂紋，鑄鋁中鐵含量過(guò) 高 時(shí)

33、會(huì)使鑄件產(chǎn)生脆性。鈦和硼鈦是鋁合金中常用的添加元素，以 Al-Ti 或 Al-Ti-B 中間合金形式加入。鈦與鋁形成  TiAl2 相，成為結(jié) 晶時(shí)的非自發(fā)核心，起細(xì)化鑄造組織和焊縫組織的作用。Al-Ti 系合金產(chǎn)生包反應(yīng)時(shí)，鈦的臨界含量約為 0.15%，如果有硼存在則減 速小到 0.01%。鉻鉻在 Al-Mg-Si 系、Al-Mg-Zn 系、Al-Mg 系合金中常見(jiàn)的添加元素。600時(shí)，鉻在鋁中溶解度為 0.8%， 室溫時(shí)基本上不溶解。鉻在鋁中形成（CrFe）Al7 和（CrMn）Al12 等金屬間化合物，阻礙再結(jié)晶的形核和長(zhǎng)大過(guò)程，對(duì) 合金有一定的強(qiáng)化作用，還能改善合金

34、韌性和降低應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂敏感性。但會(huì)場(chǎng)增加淬火敏感性，使 陽(yáng)極氧化膜呈黃色。鉻在鋁合金中的添加量一般不超過(guò) 0.35%，并隨合金中過(guò)渡元素的增加而降低。 鍶鍶是表面活性元素，在結(jié)晶學(xué)上鍶能改變金屬間 化合物相的行為。因此用鍶元素進(jìn)行變質(zhì)處理能改 善合金的塑性加工性和最終產(chǎn)品質(zhì)量。由于鍶的變質(zhì)有效時(shí)間長(zhǎng)、效果和再現(xiàn)性好等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)在Al-Si 鑄  造合金中取代了鈉的使用。對(duì)擠壓用鋁合金中加入 0.015%0.03%鍶，使鑄錠中 -AlFeSi 相變成漢字形 -AlFeSi 相，減少了鑄錠均勻化 時(shí)間 60%70%，提高材料力學(xué)性能和塑性加工性； 改善制品表面粗糙度。對(duì)于高硅（10%13%）變形鋁合金中加入 0.02%0.07%鍶元素，可 使初晶 減少至最低限度，力學(xué)性能也顯著提高，抗拉強(qiáng)度 b  由 233MPa 提高到 236MPa，屈服強(qiáng)度 0.2由 204MPa 提 高到 210MPa，延伸率 5 由 9%增至 12%。在過(guò)共晶 Al-Si 合金中加入鍶，能減小初 晶硅粒子尺寸，改善塑性加工性能，可順利地?zé)彳埡屠滠?。鋯元素鋯也是鋁合金的常用添加劑。一般