工程材料及热加工基础 9.1铝及铝合金

铝及铝合金金属有色金属铅、金、镍、锌、钛、铜及其合金等非铁金属及其合金黑色金属铁及其合金01工业纯铝02铝合金的分类03铝合金的强化目录04变形铝合金05铸造铝合金一、工业纯铝铝含量大于99%的称为工业纯铝。2、性能:密度小，导电和导热性好，抗大气腐蚀性能好，但铝不能耐酸、碱、盐的腐蚀，塑性好、强度低，无铁磁性1、晶体结构:面心立方，无同素异构转变，熔点为660℃。铝合金：轻金属、耐高温、硬度大、强度高纯铝分类分类

——变形纯铝、铸造纯铝铸造纯铝的牌号：“Z”+Al+铝含量的百分数，如ZAl99.5变形纯铝的牌号：1XXX，1表示的是纯铝，后两位数字表示最低铝含量小数点后两位数字，第二位为字母，表示原始纯铝或原始纯铝的改性情况，如1A30、1A40二、铝合金的分类形变铝合金不可热处理强化铝合金可热处理强化铝合金铝合金形变铝合金铸造铝合金三、铝合金的强化强化方法：固溶时效强化、冷变形、细化组织强化。时效强化：固溶处理后的铝合金在室温下放置或低温加热时，强度和硬度会明显升高。这种现象称为时效强化。背景资料：（1）1904年德国A·Welmer发明并获专利；

（2）1916年用于制造飞机；

（3）1938年Guinier–Preston建立学说。固溶处理：把铝合金加热到α相区，保温后在水中快冷，得到单相过饱和的α固溶体，这种处理方式称为固溶处理或淬火。加热固溶淬火过饱和时效析出固溶时效强化固溶处理时效人工时效：自然时效：加热使第二相析出常温放置，第二相慢慢析出仅用来区分同一组中的不同合金，无实际意义四、形变铝合金牌号组别2×××以铜为主要合金元素的铝合金3×××以锰为主要合金元素的铝合金4×××以硅为主要合金元素的铝合金5×××以镁为主要合金元素的铝合金6×××以镁和硅为主要合金元素的铝合金7×××以锌为主要合金元素的铝合金8×××以其他元素为主要合金元素的铝合金9×××备用合金组铝合金牌号：数字+字母+XX（数字）为A表示原始合金，为其他字母表示改型合金表示组别，如右图冷变形强化形变铝合金按性能特点分类防锈铝合金硬铝合金超硬铝合金锻铝合金典型牌号：5A05典型牌号：2A01典型牌号：7A04典型牌号：2A50

窗框、灯具、管道

飞机上的铆钉

飞机上的大梁、起落架飞机或内燃机车上承受高载荷的锻件或模锻件固溶时效强化五、铸造铝合金铸造铝合金铝锌系合金铝镁系合金铝铜系合金铝硅系合金铸造、机械性能良好高温强度高（耐热），易腐蚀强度高，易腐蚀，价格低强度、塑性高，耐腐蚀，铸造时易氧化1、铝硅系合金在变质处理后还可进行固溶处理+时效（如ZL108），使其具有较好耐热性和耐磨性，是制造内燃机活塞的材料。Al-Si系：代号为ZL1+两位数字顺序号Al-Cu系：代号为ZL2+两位数字顺序号Al-Mg系：代号为ZL3+两位数字顺序号Al-Zn系：代号为ZL4+两位数字顺序号Al-Si系铸造铝合金的铸造性能好，具有优良的耐蚀性、耐热性和焊接性能。活塞(裙部为铝硅合金)用于制造飞机、仪表、电动机壳体、汽缸体、风机叶片、发动机活塞等。2、Al-Cu系铸造铝合金这类合金的耐热性好，强度较高；但密度大，铸造性能、耐蚀性能差，强度低于Al-Si系合金。汽缸头常用代号有ZL201(ZAlCu5Mn)、ZL203(ZAlCu4)等。主要用于制造在较高温度下工作的高强零件，如内燃机汽缸头、汽车活塞等。3、Al-Mg系铸造铝合金特点：耐蚀性好，强度高，密度小；但铸造性能差，耐热性低。常用代号：为ZL301(ZAlMg10)、ZL303(ZAlMg5Si1)等.鼓风机密封件等(ZL102、301)用途：用于制造外形简单、承受冲击载荷、在腐蚀性介质下工作的零件，如舰船配件、氨用泵体等。4、Al-Zn系铸造铝合金性能：铸造性能好，强度较高，可自然时效强化；但密度大，耐蚀性较差。大型