鋁合金的種類、特點及選用
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,以及在設計機器時如何選擇它們的要點和基本知識。
如何選擇鋁合金
首先,我們將解釋機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。
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A5052(最常見)
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A5056(這是一根棍子)
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A5083(增加鎂增加強度)
專注于實力
? 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,注意應力腐蝕開裂。不適合焊接或釬焊。
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A2017 (硬鋁)
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A2024 (超級硬鋁)
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A7075 (超硬鋁)
強調平衡
? 6000 系列(Al-Mg-Si 系列)
如果您需要強度和耐腐蝕性,那么這里就是您的理想去處。由于幾乎不擔心應力腐蝕開裂,強度適中,因此常用于汽車零部件。也適合鍛造。
這種材料對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。
耐腐蝕性、焊接性、成型性、導電性
? 1000系列(純鋁系列)、3000系列(鋁錳系列)
如果實力低,就是這個地方。
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A1100(純度 99.0%)
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A1050(純度 99.5%)
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A1070(純度 99.7%)
如果您想在保持接近純鋁的特性的同時增加一點強度,那么這里就是您要去的地方。它也可用于沖壓加工的鋁罐。
高強度和可焊性
?7000系列(Al-Zn-Mg系列)
如果您有焊接結構并且還需要強度,那么這就是您要走的路。它也用于鐵路車輛。
鋁合金的種類和特點
鋁合金可用于鍛造材料以及鑄造和壓鑄。在這里,我們將總結可拉伸材料的種類和特點。
【鋁質延長器的種類及特點】
象征
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主要成分
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熱處理
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特點及典型應用
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1000 秒
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鋁
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非熱處理型
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它具有優良的耐腐蝕性,柔軟,具有良好的成型性。焊接容易,但太軟,切削性差。
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2000 系列
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鋁、銅、鎂
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熱處理類型
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它被稱為硬鋁,用于飛機。強度優異,但耐腐蝕性差。
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3000系列
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鋁、錳
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非熱處理型
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它比純鋁更堅固,具有優異的耐腐蝕性。它具有廣泛的用途,例如建筑材料和容器。
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4000系列
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鋁、硅
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非熱處理型
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它具有低熱膨脹和優良的耐磨特性,用于鍛造活塞。
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5000系列
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鋁、鎂
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非熱處理型
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具有強度和耐腐蝕性的通用鋁合金。優良的耐海水性。它具有良好的光彩,也可用作內飾材料。
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6000系列
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鋁、鎂、硅
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熱處理類型
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它是一種堅固且耐腐蝕的材料。它易于擠壓,可以制作形狀復雜的形狀。它也用于鍛造。
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7000系列
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鋁、(銅)、鋅、鎂
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熱處理類型
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含銅合金的強度最高,但易受應力腐蝕開裂的影響。不含Cu的合金用作高強度焊接材料。
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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。合金編號后加下列符號以示區別。
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H:加工硬化
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T:熱處理(結合冷加工、固溶硬化、時效硬化等)
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O:退火
此符號后面的數字表示詳細條件。由于種類繁多,以下是典型的例子。
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H14:僅加工硬化。1/2 硬
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H18:僅加工硬化。難的。
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H24:加工硬化,然后軟化和熱處理。1/2 硬
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T4:固溶熱處理后自然時效。
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T6:固溶熱處理后的人工時效硬化。
鋁合金設計的基礎知識
以下是使用鋁合金設計機械零件時要記住的一些一般事項:
鋁的強度隨溫度變化很大
鋁合金的強度范圍很廣,從70MPa到600MPa,因此應根據耐腐蝕性和可加工性等特性來選擇類型和質量。
但是,這是常溫下的故事,與鋼相比,強度隨溫度變化很大,因此有必要對使用溫度下的強度進行評估。
低溫下強度提高,面心立方晶格無需擔心低溫脆性。
在高溫下要小心,強度急劇下降,高于 100°C 時必須考慮蠕變。
耐腐蝕性/應力腐蝕開裂
鋁是一種活潑金屬,但在大氣中使用時,表面會形成一層氧化膜,因此具有良好的耐腐蝕性。
但是,必須小心,因為當與含有氯離子的液體接觸時,可能會發生點蝕、縫隙腐蝕和應力腐蝕開裂。
應特別注意應力腐蝕開裂。這是因為,與殘留在表面的腐蝕不同,應力腐蝕開裂是直接導致破損的腐蝕。設計 FMEA 比表面腐蝕更致命,可能導致嚴重事故。
在壓裝等持續施加拉應力的部位使用高強度合金時,應充分評價耐腐蝕性。
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,因此在飛機上也使用了純鋁層壓材料。
表面有犧牲層的復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件。
當鋁與鋼、不銹鋼、銅合金等異種金屬組合使用時,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)、耐腐蝕性優良、加工性好、導電導熱性高等優點,由于環保、輕量化、節能等需要,鋁合金的用途正在擴大。正在做。
合金成分的種類不同,有各種特性,請務必正確選擇材料。
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