鋁及鋁合金基礎(chǔ)知識(shí)簡(jiǎn)介課件

鋁及鋁合金的基礎(chǔ)知識(shí)鋁及鋁合金的基礎(chǔ)知識(shí)提綱鋁及鋁合金簡(jiǎn)介鋁分類我國(guó)鋁的表示方法鋁及鋁合金熱處理鋁及鋁合金表面處理鋁生產(chǎn)過程鋁概念12什么是鋁鋁的定義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，但強(qiáng)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(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。純鋁的含義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，后者用漢語拼音LV（鋁、工業(yè)用的）表示。鋁如何產(chǎn)生堿石灰燒結(jié)流程圖鋁如何產(chǎn)生電解鋁生產(chǎn)流程圖

鋁生產(chǎn)工藝氧化鋁生產(chǎn)工藝目前全球的氧化鋁產(chǎn)品中，有90%以上采用拜耳法生產(chǎn)。該方法由K.J.拜耳在1889～1892年提出而得名。拜耳法適用于處理低硅鋁礦石，特別是用在處理三水鋁石型粘土礦時(shí)，工藝流程簡(jiǎn)單，建設(shè)投資少，操作方便，產(chǎn)品質(zhì)量高。根據(jù)處理的鋁礦石類型不同，發(fā)展成兩種不同的處理方法，處理三水鋁石型鋁土礦所需溶出溫度比較低(140～145℃)，溶出液濃度也比較低(120～140g/lNa2Ok)，這種處理方法稱“美洲”拜耳法；而處理一水軟鋁石和一水硬鋁石型鋁土礦溶出溫度要在200℃以上(240～260℃)，溶出液濃度也較高(180～250g/lNa2Ok)，這種處理方法稱為“歐洲”式拜耳法。電解鋁鋁電解的原理是使直流電通過以氧化鋁為原料、冰晶石為熔劑組成的電解質(zhì)，在950－970℃下使電解質(zhì)溶液中的氧化鋁分解為鋁和氧。由于比重的差別在陰極上析出的鋁液匯集于電解槽槽底，而在陽極上析出二氧化碳和一氧化碳?xì)怏w。鋁液從電解槽中吸出，經(jīng)過凈化除去氫氣、非金屬和金屬雜質(zhì)并澄清后，鑄成各種鋁錠。

鋁生產(chǎn)工藝氧化鋁生產(chǎn)工藝由于我國(guó)鋁土礦資源的80%以上為高鋁、高硅，難溶出的一水硬鋁石，對(duì)這種資源，不能沿用國(guó)外普遍采用的常規(guī)拜耳法生產(chǎn)氧化鋁。我國(guó)氧化鋁的生產(chǎn)工藝主要有如下幾種：1.燒結(jié)法：針對(duì)我國(guó)鋁土礦難溶的特點(diǎn)的傳統(tǒng)方法。目前，燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁仍占全國(guó)總產(chǎn)量的約40%，但生產(chǎn)工藝也在不斷改進(jìn)中。2.混聯(lián)法：即低鋁硅比的礦石用于燒結(jié)法，高鋁硅比的礦石用于拜耳法，在兩個(gè)工藝流程中有物流的交叉。3.選礦—拜耳法：就是通過選礦的方法將鋁土礦中的含鋁礦物與含硅礦物有效地分離，從而提高含鋁礦物中鋁硅A/S比（鋁硅比）。使得高A/S比的含鋁礦物能夠用拜耳法經(jīng)濟(jì)地處理。

這種選礦和拜耳法聯(lián)合生產(chǎn)氧化鋁的方法就是選礦--拜耳法，這將為今后我國(guó)氧化鋁工業(yè)的發(fā)展起到重大作用。鋁生產(chǎn)體系鋁分類高級(jí)純鋁（鋁的含量99.93%-99.999%）1、按照鋁錠的主成份含量分工業(yè)高純鋁（鋁的含量99.85%-99.90%）工業(yè)純鋁（鋁的含量98.0%-99.7%）2、按照鋁錠的生產(chǎn)過程分鋁土礦氧化鋁電解鋁

3、按照鋁的市場(chǎng)產(chǎn)品型態(tài)分加工材，如板、帶、箔、管、棒、型、鍛件、粉末等鑄造材、盤條線桿電纜等日常生活中的各類鋁制品等鋁及鋁合金的基礎(chǔ)知識(shí)提綱鋁及鋁合金簡(jiǎn)介鋁分類我國(guó)鋁的表示方法鋁合金的熱處理鋁合金表面處理鋁的牌號(hào)鋁表示方法12變形鋁及鋁合金牌號(hào)表示方法（引用《變形鋁及鋁合金牌號(hào)表示方法》GB/T16474），國(guó)際四位數(shù)字體系牌號(hào)可直接引用；未命名為國(guó)際四位數(shù)字體系牌號(hào)的變形鋁及鋁合金，采用四位字符牌號(hào)命名（試驗(yàn)鋁及鋁合金采用前綴X加四位字符牌號(hào)）。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

三、四位為阿拉伯?dāng)?shù)字，第二位為英文大寫字母（C、I、L、N、O、P、Q、Z字母除外）。牌號(hào)的第一位數(shù)字表示鋁及鋁合金的組別，牌號(hào)的第二位數(shù)字表示原始純鋁或鋁合金的改型情況，最后兩位數(shù)字用以標(biāo)識(shí)同一組中不同的鋁合金或表示鋁的純度。標(biāo)號(hào)細(xì)則鋁的表示方法牌號(hào)系列與組別的關(guān)系鋁含量不低于99%時(shí)為純鋁，其牌號(hào)用1XXX系列表示，牌號(hào)最后兩位數(shù)字表示最低鋁百分含量。牌號(hào)第二位的字母表示原純鋁的改型情況。如果第二位的字母為A，則表示為原始純鋁；如果是B~Y的其它字母，則表示為原始純鋁的改型，與原始純鋁相比，其元素含量略有改變。1．純鋁的命名鋁及鋁合金牌號(hào)鋁合金的牌號(hào)用2XXX~8XXX系列表示。牌號(hào)的最后兩位數(shù)字沒有特殊意義，僅用來區(qū)分同一組中不同的鋁合金。牌號(hào)的第二位的字母表示原始鋁合金的改型情況。如果牌號(hào)第二位的字母為A，則表示為原始合金；如果是B~Y的其它字母，則表示為原始合金的改型。2．鋁合金的命名變形鋁及鋁合金狀態(tài)代號(hào)（引用《變形鋁及鋁合金狀態(tài)代號(hào)》GB/T16475）命號(hào)原則：基礎(chǔ)狀態(tài)代號(hào)用一個(gè)英文大寫母表示，細(xì)分狀態(tài)代號(hào)采用基礎(chǔ)代號(hào)后跟一位或多位阿拉伯?dāng)?shù)字表示。3．變形鋁合金的命名鋁及鋁合金的牌號(hào)LD30—6061LD31—6063CZ—T4（固溶熱處理后自然時(shí)效至基本穩(wěn)定的狀態(tài)）CS—T6（固溶熱處理后進(jìn)行人工時(shí)效的狀態(tài)）RCS—T5（由高溫成型過程冷卻，然后進(jìn)行人工時(shí)效的狀態(tài)）亨特常用料卷的鋁合金牌號(hào)：AA5050、AA3005、AA6011對(duì)應(yīng)的亦為國(guó)際四位牌號(hào)中的5050、3005、6011，國(guó)內(nèi)舊牌號(hào)無對(duì)應(yīng)！4．幕墻常用鋁型材的鋁合金牌號(hào)鋁及鋁合金的牌號(hào)鋁及鋁合金的基礎(chǔ)知識(shí)提綱鋁合金的熱處理鋁合金的表面處理固溶處理

時(shí)效強(qiáng)化12鋁及鋁合金的簡(jiǎn)介我國(guó)鋁的表示方法鋁分類研究發(fā)現(xiàn)，某些鋁合金如Al－Mg－Si系合金在室溫停留后再進(jìn)行人工時(shí)效，合金的強(qiáng)度指標(biāo)達(dá)不到最大值，而塑性有所上升。如ZL101鑄造鋁合金，淬火后在室溫下停留一天后再進(jìn)行人工時(shí)效，強(qiáng)度極限較淬火后立即時(shí)效的要低10～20Mpa，但塑性要比立刻進(jìn)行時(shí)效的鋁合金有所提高。2.影響時(shí)效的因素—時(shí)間鋁合金時(shí)效處理一種合金能否通過時(shí)效強(qiáng)化，首先取決于組成合金的元素能否溶解于固溶體以及固溶度隨溫度變化的程度。如硅、錳在鋁中的固溶度比較小，且隨溫度變化不大，而鎂、鋅雖然在鋁基固溶體中有較大的固溶度，但它們與鋁形成的化合物的結(jié)構(gòu)與基體差異不大，強(qiáng)化效果甚微。3．影響時(shí)效的因素—化學(xué)成分將合金加熱至高溫單相區(qū)恒溫保持,使過剩相充分溶速冷卻,以得到過飽和固溶體的熱處理工藝。概念鋁合金固溶處理第一：獲得良好的時(shí)效強(qiáng)化效果，在不發(fā)生過熱、過燒及晶粒長(zhǎng)大的條件下，淬火加熱溫度高些，保溫時(shí)間長(zhǎng)些，有利于獲得最大過飽和度的均勻固溶體。第二：保證淬火冷卻過程不析出第二相，否則在隨后時(shí)效處理時(shí)，已析出相將起晶核作用，造成局部不均勻析出而降低時(shí)效強(qiáng)化效果。1．作用實(shí)質(zhì)上就是水電解的原理。當(dāng)電流通過時(shí)，將發(fā)生以下的反應(yīng)：在陰極上：2H++2e=H2在陽極上：4OH-4e=2H2O+O2析出的氧不僅是分子態(tài)的氧，還包括原子氧，以及離子氧，通常在反應(yīng)中以分子氧表示。作為陽極的鋁被其上析出的氧所氧化，形成無水的Al2O3膜：4AL+3O2=2AAl2O3+3351J原理陽極氧化陽極氧化原理圖1、電解（分解）在陰極反應(yīng)最初為電解反應(yīng)，生成氫氣及氫氧根離子OH，此反應(yīng)造成陰極面形成一高堿性邊界層，當(dāng)陽離子與氫氧根作用成為不溶于水的物質(zhì)，涂膜沉積，方程式為：H2O→OH+H2、電泳動(dòng)（泳動(dòng)、遷移）陽離子樹脂及H+在電場(chǎng)作用下，向陰極移動(dòng)，而陰離子向陽極移動(dòng)過程。3、電沉積（析出）在被涂工件表面，陽離子樹脂與陰極表面堿性作用，中和而析出不沉積物，沉積于被涂工件上。4、電滲（脫水）涂料固體與工件表面上的涂膜為半透明性的，具有多數(shù)毛細(xì)孔，水被從陰極涂膜中排滲出來，在電場(chǎng)作用下，引起涂膜脫水，而涂膜則吸附于工件表面，而完成整個(gè)電泳過程。原理電泳涂裝電泳涂裝電泳涂裝原理圖這種具有短鍵性質(zhì)的結(jié)構(gòu)與氫離子結(jié)合認(rèn)為最穩(wěn)定最牢固的結(jié)合，化學(xué)結(jié)構(gòu)上的穩(wěn)定與牢固使氟碳涂料的物理性質(zhì)不同于一般涂料。除了在機(jī)械性能方面的耐磨性，抗沖擊性具有優(yōu)良的性能外，特別是在惡劣氣候和環(huán)境顯示出長(zhǎng)久的抗退色性，抗紫外光性能。概念氟碳噴涂氟碳分子結(jié)構(gòu)鋁合金常用表面處理層厚度（1）幕墻用鋁合金型材應(yīng)符合《鋁合金建筑型材》GB/T5237規(guī)定的高精度和

《鋁合金及鋁合金陽