鋁合金的種類(lèi)、特點(diǎn)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(lèi)和特性,以及在設(shè)計(jì)機(jī)器時(shí)如何選擇它們的要點(diǎn)和基本知識(shí)。
如何選擇鋁合金
首先,我們將解釋機(jī)械零件中廣泛使用的鋁合金的種類(lèi)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(méi)有問(wèn)題,所以如果沒(méi)有特別的問(wèn)題,讓我們這樣做。
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A5052(最常見(jiàn))
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A5056(這是一根棍子)
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A5083(增加鎂增加強(qiáng)度)
專(zhuān)注于實(shí)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(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。不適合焊接或釬焊。
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A2017 (硬鋁)
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A2024 (超級(jí)硬鋁)
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A7075 (超硬鋁)
強(qiáng)調(diào)平衡
? 6000 系列(Al-Mg-Si 系列)
如果您需要強(qiáng)度和耐腐蝕性,那么這里就是您的理想去處。由于幾乎不擔(dān)心應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂,強(qiáng)度適中,因此常用于汽車(chē)零部件。也適合鍛造。
這種材料對(duì)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(dǎo)電性
? 1000系列(純鋁系列)、3000系列(鋁錳系列)
如果實(shí)力低,就是這個(gè)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(shí)增加一點(diǎn)強(qiáng)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(qiáng)度和可焊性
?7000系列(Al-Zn-Mg系列)
如果您有焊接結(jié)構(gòu)并且還需要強(qiáng)度,那么這就是您要走的路。它也用于鐵路車(chē)輛。
鋁合金的種類(lèi)和特點(diǎn)
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(jié)可拉伸材料的種類(lèi)和特點(diǎn)。
【鋁質(zhì)延長(zhǎng)器的種類(lèi)及特點(diǎn)】
象征
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主要成分
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熱處理
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特點(diǎn)及典型應(yīng)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(yōu)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(lèi)型
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它被稱(chēng)為硬鋁,用于飛機(jī)。強(qiáng)度優(yōu)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(jiān)固,具有優(yōu)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(yōu)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(qiáng)度和耐腐蝕性的通用鋁合金。優(yōu)良的耐海水性。它具有良好的光彩,也可用作內(nèi)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(lèi)型
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它是一種堅(jiān)固且耐腐蝕的材料。它易于擠壓,可以制作形狀復(fù)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(lèi)型
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含銅合金的強(qiáng)度最高,但易受應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的影響。不含Cu的合金用作高強(qiáng)度焊接材料。
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鋁合金的分類(lèi)
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(shí)效硬化和退火等鑄造后處理。
這些過(guò)程稱(chēng)為回火,回火的方法和條件稱(chēng)為回火。合金編號(hào)后加下列符號(hào)以示區(qū)別。
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H:加工硬化
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T:熱處理(結(jié)合冷加工、固溶硬化、時(shí)效硬化等)
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O:退火
此符號(hào)后面的數(shù)字表示詳細(xì)條件。由于種類(lèi)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(shí)效。
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T6:固溶熱處理后的人工時(shí)效硬化。
鋁合金設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)
以下是使用鋁合金設(shè)計(jì)機(jī)械零件時(shí)要記住的一些一般事項(xiàng):
鋁的強(qiáng)度隨溫度變化很大
鋁合金的強(qiáng)度范圍很廣,從70MPa到600MPa,因此應(yīng)根據(jù)耐腐蝕性和可加工性等特性來(lái)選擇類(lèi)型和質(zhì)量。
但是,這是常溫下的故事,與鋼相比,強(qiáng)度隨溫度變化很大,因此有必要對(duì)使用溫度下的強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)估。
低溫下強(qiáng)度提高,面心立方晶格無(wú)需擔(dān)心低溫脆性。
在高溫下要小心,強(qiáng)度急劇下降,高于 100°C 時(shí)必須考慮蠕變。
耐腐蝕性/應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂
鋁是一種活潑金屬,但在大氣中使用時(shí),表面會(huì)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?yàn)楫?dāng)與含有氯離子的液體接觸時(shí),可能會(huì)發(fā)生點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕和應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。
應(yīng)特別注意應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。這是因?yàn)?,與殘留在表面的腐蝕不同,應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂是直接導(dǎo)致破損的腐蝕。設(shè)計(jì) FMEA 比表面腐蝕更致命,可能導(dǎo)致嚴(yán)重事故。
在壓裝等持續(xù)施加拉應(yīng)力的部位使用高強(qiáng)度合金時(shí),應(yīng)充分評(píng)價(jià)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(yáng)極氧化膜處理
陽(yáng)極氧化膜處理,也稱(chēng)為氧化鋁處理或陽(yáng)極氧化處理,是一種人工制造比大氣中的氧化膜更堅(jiān)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(jī)上也使用了純鋁層壓材料。
表面有犧牲層的復(fù)合材料用于汽車(chē)零部件的熱交換器,電沉積涂層和樹(shù)脂涂層用于管道構(gòu)件。
當(dāng)鋁與鋼、不銹鋼、銅合金等異種金屬組合使用時(shí),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?xún)?yōu)良、加工性好、導(dǎo)電導(dǎo)熱性高等優(yōu)點(diǎn),由于環(huán)保、輕量化、節(jié)能等需要,鋁合金的用途正在擴(kuò)大。正在做。
合金成分的種類(lèi)不同,有各種特性,請(qǐng)務(wù)必正確選擇材料。
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