铝及铝合金
铝是最常用和商业上可获得的金属。它很轻重量高的强度重量比使它成为从飞机到手电筒、夹具到几乎任何你可以用金属制成的东西的好选择。纯铝，主要见于1xxx系列的锻造铝合金，强度小，但具有高的导电性，反射率和耐蚀性．因此，各种各样的铝合金已经被开发出来。
铝是一种银白色的金属，具有很强的耐腐蚀性腐蚀就像黄金一样，具有相当的延展性。它是一种相对较轻的金属，与钢铁、镍、黄铜，铜比重为2.7。铝易于加工，可以有各种各样的表面光洁度．它还具有良好的电导率和导热性，并对热和光具有高度的反射性。在极高的温度(200-250°C)下，铝合金往往会失去一些强度。然而，在零下温度，他们的力量增加，同时保持延性使得铝成为一种非常有用的低温合金。
铝合金具有很强的抗腐蚀这是与大气反应形成的氧化皮的结果。这种腐蚀外壳保护铝不受大多数化学物质、风化条件甚至许多酸的影响，然而碱性物质已知会穿透保护外壳并腐蚀金属。
铝也有相当高的导电性，使它成为有用的导体。铜是应用更为广泛的导体，其导电性约为铝的161%。铝连接线在反复使用后容易松动，导致电弧和火灾，因此在建筑物中使用铝连接线时需要特别的预防措施和特殊设计。
铝是一种用途非常广泛的金属，可以铸造成任何已知的形式。它可以轧制、冲压、拉丝、纺丝、滚压、锤击和锻造。这种金属可以被挤压成各种形状，并可以在加工过程中进行车削、铣削和镗孔。铝可以铆接、焊接、钎焊或树脂粘合。对于大多数应用，铝不需要保护涂层，因为它可以看起来很好，但它通常是阳极氧化，以提高颜色和强度。
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非热处理合金
1100-商业纯铝。优秀的耐蚀性，可加工性和焊接性。14000到24000磅。
3003-含1.2%锰的合金。良好的和易性、焊接性和耐腐蚀性。抗拉强度量程17,000至30,000 psi。
5005-含8%镁的合金。优良的工作性、焊接性和耐腐蚀性。抗拉强度范围18,000至30,000 psi。
5052-含2.5%镁合金。非常好的耐蚀性，良好的和易性，焊接性和强度。抗拉强度在31000到44000 psi之间。
5083-含4.45%镁，. 65%锰和.15%铬。焊接性好，重量轻，性能好=耐腐蚀．抗拉强度在40000到59000 psi之间。
5086-含4.0%镁，.45%锰和.15%铬。很好耐蚀性，良好的可操作性。抗拉强度在40000到54000 psi之间。
5454-含2.7%镁，0.8%锰和0.12%铬的合金。良好的成型性，焊接性和耐蚀性．常用于压力容器。抗拉强度36,000到47,000 psi之间。
可热处理合金
2011-是常用铝合金中最易加工的。
2024-含4.5%铜合金。公平可操作性和耐蚀性．用于结构应用。抗拉强度在30000到63000 psi之间。
6061-含1.0%镁和0.6%硅的合金。良好的成型性，焊接性和耐蚀性．非常好的机动性。收益率在7000到39,000 psi之间。
6101最适合中等强度和最大导电性的应用。
6063-成型性好，常称为建筑铝
6262被设计为一种铝合金，用于需要重大加工的操作。
7075-含锌，镁，铜和铬。成型性差，机械性能好。收益率在32000到76000 psi之间。
的属性导致铝广泛使用的原因有:
- 铝很轻;它的密度只有钢的三分之一。
- 铝耐天气、普通大气气体和各种液体。
- 铝可与各种各样的食品接触。
- 铝具有高反射率，因此被用于许多装饰应用。
- 铝合金的强度可以达到甚至超过普通结构钢的强度。
- 铝具有高弹性，这在承受冲击荷载的结构中具有优势。
- 铝在极低的温度下保持其韧性，而不会像碳钢那样变脆。
- 铝易于加工和成型;它可以卷得很薄计．
- 铝导电和导电热几乎和铜一样好。
纯铝柔软、韧性好、耐腐蚀、导电性高，见表1。因此，它被广泛用于箔和导体电缆，但与其他元素的合金是必要的，以提供更高的强度所需的其他应用。
表1。铝的典型性能
| 财产 | 价值 |
| 原子序数 | 13 |
| 原子量(g/mol) | 26.98 |
| 价 | 3. |
| 晶体结构 | 面心立方 |
| 熔点(°C) | 660.2 |
| 沸点(°C) | 2480 |
| 平均比热(0-100℃)(cal/g.°C) | 0.219 |
| 导热系数(0-100°C) (cal/cm。°C) | 0.57 |
| 线性膨胀系数(0-100℃)(x10-6/℃) | 23.5 |
| 20°C时的电阻率(µΩcm) | 2.69 |
| 密度(克/立方厘米) | 2.6898 |
| 弹性模量 | 68.3 |
| 泊松比 | 0.34 |
锻铝合金和铸铝合金的名称
合金的主要元素有铜、锌、镁、硅、锰和锂。少量添加的铬、钛、锆、铅、铋和镍也被制造出来，铁总是少量存在。锻造合金有300多种，常用合金有50种。它们通常由一个四位数的系统来识别，这个系统起源于美国，现在被普遍接受。表2描述了锻造合金的系统。铸造合金有类似的名称，并使用五位数系统(表2)。表3列出了一些广泛使用的合金的名称、特点、常用用途和形式。
表2。合金锻铝合金和铸造铝合金的名称。
| 主要合金元素 | 造成 | 投 |
| 无(99%+铝) | 1 xxx | 1 xxx0 |
| 铜 | 2 xxx | 2 xxx0 |
| 锰 | 3 xxx | |
| 硅 | 4 xxx | 4 xxx0 |
| 镁 | 5 xxx | 5 xxx0 |
| 镁+硅 | 6 xxx | 6 xxx0 |
| 锌 | 7 xxx | 7 xxx0 |
| 锂 | 8 xxx | |
| 未使用的 | 9 xxx0 |
表3。一些常见的铝合金，它们的特性和常用用途。
| 合金 | 特征 | 共同使用 | 形式 |
| 1050/1200 | 良好的成型性、焊接性和耐腐蚀性 | 食品和化工行业。 | S, P |
| 2014年,一个 | 热治疗。strength.Non-weldable高。耐蚀性差。 | 机身。 | E、P |
| 3103/3003 | 不可以治愈的。米edium strength work hardening alloy.Good weldability, formability and corrosion resistance. | 车辆镶板，暴露在海洋大气中的结构，矿用笼子。 | S、P、E |
| 5251/5052 | 不可以治愈的。米edium strength work hardening alloy.Good weldability, formability and corrosion resistance. | 车辆镶板，暴露在海洋大气中的结构，矿用笼子。 | S, P |
| 5454 * | 不可以治愈的。使用温度从65-200°C。良好的焊接性和耐腐蚀性。 | 压力容器和道路罐车。运输硝酸铵、石油。化工厂。 | S, P |
| 5083 * / 5182 | 不可以治愈的。良好的焊接性和耐腐蚀性。非常耐海水和工业环境。一种低温(退火)用的优良合金 | 65°C以下的压力容器和道路运输应用。船舶建筑结构一般。 | S、P、E |
| 6063 * | 热治疗。米edium strength alloy.Good weldability and corrosion resistance.Used for intricate profiles. | 建筑挤压(内部和外部)，窗框，灌溉管道。 | E |
| 6082 * 6061 * / | 热治疗。米edium strength alloy.Good weldability and corrosion resistance. | 受力结构构件，桥梁，起重机，屋顶桁架，啤酒桶。 | S、P、E |
| 6005年,一个 | 热治疗。属性very similar to 6082.Preferable as air quenchable, therefore has less distortion problems.Not notch sensitive. | 薄壁宽挤压。 | E |
| 7020 | 热治疗。时效自然硬化，因此焊接后热影响区的性能会恢复。易受应力腐蚀。良好的弹道威慑性能。 | 装甲车，军用桥梁，摩托车和自行车架。 | P, E |
| 7075 | 热治疗。高强度，不可焊接。耐蚀性差。 | 机身。 | E、P |
其中:* =最常用的合金，S =薄板，P =板材，E =挤压变形合金名称
这些合金分为两种截然不同的类别
1.那些从加工硬化中获得其特性的。
2.依赖于固溶热处理和时效硬化的。加工硬化铝合金
1000、3000和5000系列合金的性能可以通过冷加工调整，通常是通过冷轧。
这些合金的性能取决于冷加工的程度，以及在冷加工之后是否进行退火或稳定热处理。用一个标准化的命名法来描述这些条件。
它使用字母O、F或H后面跟着一个或多个数字。它在表4中以摘要形式显示，在表6中定义。
表4。加工硬化铝合金的标准命名法。
| 新的符号 | 描述 | 老废话 象征 |
| O | 退火、软 | O |
| F | 是伪造的 | 米 |
| H12 | 应变硬化，四分之一硬 | H2 |
| H14 | 应变硬化，半硬 | H4 |
| H16 | 应变硬化，四分之三硬 | 编辑 |
| H18 | 应变硬化的，完全坚硬的 | H8 |
| H22 | 应变硬化，部分退火四分之一硬 | H2 |
| H24 | 应变硬化，部分退火半硬 | H4 |
| H26 | 应变硬化，部分退火四分之三硬 | 编辑 |
| H28 | 应变硬化，部分退火完全硬 | H8 |
| H32 | 应变硬化和稳定，四分之一硬 | H2 |
| H34 | 应变硬化和稳定，半硬 | H4 |
| H36 | 经过应变硬化稳定，四分之三硬度 | 编辑 |
| H38 | 应变硬化稳定，完全坚硬 | H8 |
表5所示。表4中使用符号的说明。
| 术语 | 描述 |
| 冷加工 | 这个命名法用字母H后跟数字表示施加在金属上的冷加工程度。第一个数字表示如何实现脾气。 |
| H1x | 应变硬化只获得所需的强度，无需补充热处理。 |
| H2x | 应变硬化和部分退火。这些名称适用于应变硬化超过所需最终量，然后通过部分退火将强度降低到所需水平的产品。对于室温时效软化的合金，H2x回火与相应的H3x回火具有相同的最小极限抗拉强度。对于其他合金，H2x回火与对应的H1x回火具有相同的最小极限抗拉强度和略高的延伸率。 |
| H3x | 应变硬化和稳定。这些名称适用于应变硬化的产品，其机械性能通过低温热处理或在制造过程中引入的热量而稳定。稳定性通常提高延展性。这个名称只适用于那些合金，除非稳定，在室温下逐渐老化软化。 |
| H4x | 应变硬化和漆或油漆。这些名称适用于应变硬化的产品，并可在涂装或上漆操作后的热固化过程中进行部分退火。 H之后的第二个数字表示最后的应变硬化程度，数字8通常表示最硬。 H后面的第三个数字，当使用时，表示两位数脾气的变化。当回火的控制程度或机械性能或两者的控制程度不同，但与添加了它的两位数H回火名称的控制程度相近，或当某些其他特性受到显著影响时，就使用它。 完全软退火的情况用字母O表示，“作为制造的”即未接受后续处理的材料表示为F。 为了说明;可以看出，3103-0表示一种特定的铝锰合金在退火，软的条件下，而3103-H16表示同一合金应变硬化到四分之三硬。 |
为了说明这一点，由表2和表4可以看出，3103-0是软退火条件下的铝锰合金，3103-H16是同一合金的四分之三硬度。
随着成分的灵活性，冷加工程度和退火和温度的变化，可以获得广泛的机械性能，特别是在板材产品。固溶热处理和时效硬化铝合金
2000、4000、6000、7000和8000系列合金以这种方式响应。
合金成分的广泛选择，固溶热处理温度和时间，温度淬火速率，人工时效处理的选择和最终产品的变形程度，允许获得广泛的性能。一套标准命名系统被使用，基于字母T在合金名称后面跟着一个数字，来描述各种情况。这些定义在表6中。
表6所示。铝和铝合金热处理名称的定义。
| 术语 | 描述 |
| T1 | 从高温成型过程中冷却并自然陈化至基本稳定的状态。 此名称适用于经过高温成型工艺冷却后未经过冷加工的产品，或在压扁或矫直过程中冷加工的效果对机械性能没有影响的产品 |
| T2 | 从高温成型过程中冷却，冷加工和自然老化到基本稳定的状态。 此名称适用于通过高温成型工艺冷却后冷加工以提高强度的产品，或在压扁或矫直过程中冷加工的效果对机械性能有影响的产品。 |
| T3 | 溶液热处理，冷加工和自然老化到基本稳定的条件。 此名称适用于在固溶热处理后冷加工以提高强度的产品，或在压扁或矫直中冷加工的效果对机械性能有影响的产品。 |
| T4 | 溶液经过热处理和自然陈化至基本稳定的状态。 此名称适用于在固溶热处理后未进行冷加工的产品，或在压扁或矫直过程中进行冷加工的效果不影响机械性能的产品。 |
| T5 | 从高温成型过程中冷却，然后人工老化。 此名称适用于经过高温成型工艺冷却后未经过冷加工的产品，或在压扁或矫直过程中冷加工的效果不影响机械性能的产品。 |
| T6 | 溶液热处理，然后人工陈化。 此名称适用于在固溶热处理后未进行冷加工的产品，或在压扁或矫直过程中进行冷加工的效果不影响机械性能的产品。 |
| T7 | T7溶液热处理过久/稳定 这个名称适用于在固溶热处理后人工老化的产品，使其超过最大强度点，以控制机械性能以外的一些重要特性。 |