铝合金牌号、状态、性能和应用

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铝合金的牌号、状态和性能

1 铝的基本特性与应用范围

铝是元素周期表中第三周期主族元素，原子序数为13，原子量为26.9815。

铝具有一系列比其他有色金属、钢铁、塑料和木材等更优良的特性，如密度小，仅为2.7 g / cm3，约为铜或钢的1/3；良好的耐蚀性和耐候性；良好的塑性和加工性能；良好的导热性和导电性；良好的耐低温性能，对光热电波的反射率高、表面性能好；无磁性；基本无毒；有吸音性；耐酸性好；抗核辐射性能好；弹性系数小；良好的力学性能；优良的铸造性能和焊接性能；良好的抗撞击性。此外，铝材的高温性能、成型性能、切削加工性、铆接性以及表面处理性能等也比较好。因此，铝材在航天、航海、航空、汽车、交通运输、桥梁、建筑、电子电气、能源动力、冶金化工、农业排灌、机械制造、包装防腐、电器家具、日用文体等各个领域都获得了十分广泛的应用，下表列出了铝的基本特性及主要应用领域。

铝的基本特性及主要应用领域

基本特性 主 要 特 点 主要应用领域举例 用于制造飞机、航天器、轨道车辆、汽车、船舶、桥梁、高层建筑、重型机械部件和质量轻的容器等 质量轻 铝的密度为2.7 g/dm,约为铜或铁的1/3。是轻量化的良好材料 3强度好 铝的力学性能不如钢铁，但它的比强度高，可以添加铜、用于制造桥梁（特别是吊桥、可动桥）、飞镁、锰、铬等合金元素，制成铝合金，再经热处理，而机、压力容器、集装箱、建筑结构材料、小得到很高的强度。铝合金的强度比普通钢好，也可以和五金等 特殊钢媲美 铝的延展性优良，易于挤出形状复杂的中空型材和适于拉伸加工及其他各种冷热塑性成形 铝及其合金的表面有氧化膜，呈银白色，相当美观。如果经过氧化处理，其表面的氧化膜更牢固，而且还可以用着色和喷涂等方法，制造出各种颜色和光泽的表面 受力结构部件框架，一般用品及各种容器、光学仪器及其他形状复杂的精密零件 建筑用壁板、器具装饰、装饰品、标牌、门窗、幕墙、汽车和飞机蒙皮、仪表外壳及室内外装修材料等 电线、母线接头、锅、电饭锅、热交换器、汽车散热器、电子元件等 照明器具、反射镜、屋顶瓦板、抛物面天线、冷藏库、冷冻库、投光器、冷暖器的隔热材料 船上用的罗盘、天线、操舵室的器具等 冷藏库、冷冻库、南极雪上车辆、氧及氢的生产装置 加工容易 美观、适于各 种表面处理 导热、导电性好 导热、导电率仅次于铜，约为钢铁的3～4倍 对光、热、电 波的反射性好 对光的反射率，抛光铝为70%，高纯度铝经过电解抛光后为94%，比银（92%）还高。铝对热辐射和电波也有很好的反射性能 铝是非磁性体 铝在温度低时，它的强度反而增加而无脆性，因此它是理想的低温装置材料 没有磁性 耐低温

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2 铝及铝合金的分类

纯铝比较软，富有延展性，易于塑性成形。如果根据各种不同的用途，要求具有更高的强度和改善材料的组织和其他各种性能，可以在纯铝中添加各种合金元素，生产出满足各种性能和用途的铝合金。

铝合金可加工成板、带、条、箔、管、棒、型、线、自由锻件和模锻件等加工材(变形铝合金)，也可加工成铸件、压铸件等铸造材(铸造铝合金)。

纯铝 — 1×××系，如1000合金

非热处理型合金 Al-Mn系合金 — 3×××系，如3003合金 Al-Si系合金 — 4×××系，如4043合金 变形铝合金 Al-Mg系合金 — 5×××系，如5083合金 Al-Cu系合金 — 2×××系，如2024合金 热处理型合金 Al-Mg-Si系合金 — 6×××系，如6063合金 铝及 Al-Zn-Mg系合金 —7×××系，如7075合金 铝合金 Al-其它元素 — 8×××系，如8089合金

纯铝系

非热处理型合金 Al-Si系合金，如ZL102合金 Al-Mg系合金，如ZL103合金

铸造铝合金 Al-Cu-Si系合金，如ZL107合金

Al-Cu-Mg-Si系合金，如ZL110合金 热处理型合金 Al-Mg-Si系合金，如ZL104合金 Al-Mg-Zn系合金，如ZL305合金

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3 变形铝合金分类、牌号和状态表示法

3. 1 变形铝合金的分类

变形铝合金的分类方法很多，目前，世界上绝大部分国家通常按以下三种方法进行分类。 ⑴ 按合金状态图及热处理特点分为可热处理强化铝合金和不可热处理强化铝合金两大类。不可热处理强化铝合金（如：纯铝、Al-Mn、Al-Mg、Al-Si系合金）和可热处理强化铝合金（如：Al-Mg-Si、Al-Cu、Al-Zn-Mg系合金）。

⑵ 按合金性能和用途可分为：工业纯铝、光辉铝合金、切削铝合金、耐热铝合金、低强度铝合金、中强度铝合金、高强度铝合金（硬铝）、超高强度铝合金（超硬铝）、锻造铝合金及特殊铝合金等。

⑶ 按合金中所含主要元素成分可分为：工业纯铝（1×××系），Al-Cu合金（2×××系），Al-Mn合金（3×××系），Al-Si合金（4×××系），AL-Mg合金（5×××系），Al-Mg-Si合金（6×××系），Al-Zn-Mg合金（7×××系），Al-其它元素合金（8×××系）及备用合金组（9×××系）。

这三种分类方法各有特点，有时相互交叉，相互补充。在工业生产中，大多数国家按第三种方法，即按合金中所含主要元素成分的4位数码法分类。这种分类方法能较本质的反映合金的基本性能，也便于编码、记忆和计算机管理。我国目前也采用4位数码法分类。

3. 2 中国变形铝合金的牌号表示法

根据GB/T16474 — 1996“变形铝及铝合金牌号表示方法”，凡化学成分与变形铝及铝合金国际牌号注册协议组织（简称国际牌号注册组织）命名的合金相同的所有合金，其牌号直接采用国际四位数字体系牌号，未与国际四位数字体系牌号的变形铝合金接轨的，采用四位字符牌号（但试验铝合金在四位字符牌号前加X）命名，并按要求注册化学成分。

四位字符体系牌号的第一、三、四位为阿拉伯数字，第二位为英文大写字母（C、I、L、N、O、P、Q、Z字母除外）。牌号的第一位数字表示铝及铝合金的组别，如1×××系为工业纯铝，2×××为Al-Cu系合金，3×××为Al-Mn系合金，4×××为Al-Si系合金，5×××为Al-Mg系合金，6×××为Al-Mg-Si系合金，7×××为Al-Zn-Mg系合金，8×××为Al-其它元素合金，9×××为备用合金组。

除改型合金外，铝合金组别按主要合金元素来确定，主要合金元素指极限含量算术平均值为最大的合金元素。当有一个以上的合金元素极限含量算术平均值同为最大时，应按Cu、Mn、Si、Mg、Mg2Si、Zn、其它元素的顺序来确定合金组别。牌号的第二位字母表示原始纯铝或铝合金的改型情况，最后两位数字用以标识同一组中不同的铝合金或表示铝的纯度。

我国的变形铝及铝合金表示方法与国际上较通用的方法基本一致。

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