常用铝合金材料性能及用途大全

常用铝合金材料性能及用途大全铝合金凭借低密度、可调控的力学性能与加工特性，在航空航天、交通运输、建筑装饰等领域成为核心材料。不同合金系列（按国际牌号1-7系划分）的成分设计、工艺优化，使其性能呈现显著差异——从纯铝的高导电性到超硬铝的军工级强度，从铸造件的复杂成型到变形材的精密加工，选型需结合强度、耐蚀性、加工性、成本等维度综合判断。一、变形铝合金：塑性加工的“多面手”变形铝合金通过轧制、挤压、锻造等塑性加工成型，按合金系列（1-7系）的性能特点与用途如下：1.1系（工业纯铝）：高纯度的“导电/成型专家”核心特征：铝含量≥99.0%（如1050为99.5%、1100为99.0%），杂质元素（铁、硅）极低。性能亮点：导电/导热性接近纯铝（导电率达纯铝的95%-98%），耐大气、淡水腐蚀优异；强度低（抗拉强度90-120MPa），但塑性极佳（延伸率≥30%），冷加工（冲压、折弯）易成型。典型用途：电子领域：导线、锂电池外壳（高导电性+轻量化）；包装行业：食品级铝箔（1060箔材）、易拉罐盖（塑性+卫生性）；装饰工程：镜面铝板、艺术浮雕（1100板材，易抛光着色）。2.2系（铝-铜系硬铝）：高强度的“航空主力”核心特征：含铜（3%-5%）、镁、锰，典型牌号2017、2024（2A12）。性能亮点：热处理（T4/T6态）后强度暴增（抗拉强度400-500MPa），硬度接近钢材；耐蚀性弱（铜易引发晶间腐蚀），需阳极氧化/涂漆防护；切削加工性优异，适合精密机械加工。典型用途：航空航天：飞机蒙皮、机翼桁条（高强度-重量比）；高端装备：高速列车转向架、数控机床主轴箱（承载+轻量化）；模具领域：注塑模具镶件（硬度+加工精度）。3.3系（铝-锰系防锈铝）：海洋环境的“守护者”核心特征：含锰（1%-1.5%），典型牌号3003、3105（3A21）。性能亮点：耐蚀性优于1系（锰形成Al-Mn固溶体，抑制腐蚀微电池），海洋大气环境表现突出；强度中等（抗拉强度150-200MPa），冷加工后强度提升30%-50%；焊接性、成型性极佳，适合复杂曲面加工。典型用途：包装容器：易拉罐罐体、化工储槽（耐蚀+成型性）；建筑装饰：铝塑板基材、幕墙压条（防锈+易加工）；交通运输：冷藏车厢体、船舶内饰（耐潮湿腐蚀）。4.5系（铝-镁系防锈铝）：海水腐蚀的“克星”核心特征：含镁（2%-5%），典型牌号5052、5083（5A06）。性能亮点：耐蚀性极优（镁形成Al-Mg固溶体，表面氧化膜致密），海水环境寿命远超钢材；强度中等（抗拉强度200-350MPa），冷加工（冷轧、旋压）可进一步强化；焊接性极佳（氩弧焊/激光焊焊缝强度接近母材）。典型用途：船舶制造：船体板材、游艇外壳（耐海水+轻量化）；汽车工业：车身覆盖件、防撞梁（吸能+抗腐蚀）；压力容器：液化天然气储罐、化工管道（耐蚀+承压）。5.6系（铝-镁-硅系锻铝）：加工与强度的“平衡者”核心特征：含镁、硅（形成Mg₂Si强化相），典型牌号6061、6063（6A02）。性能亮点：热处理（T6态）后强度达250-350MPa，兼具良好塑性（延伸率≥10%）；耐蚀性优良（无晶间腐蚀倾向），阳极氧化后表面硬度/耐磨性暴增；加工性灵活：既适合挤压（如型材），也可铣削、钻孔。典型用途：建筑型材：门窗框架、幕墙龙骨（挤压性能+装饰性）；机械装备：机器人手臂、医疗器械外壳（轻量化+加工精度）；运动器材：自行车架、高尔夫球杆（强度+减震性）。6.7系（铝-锌-镁-铜系超硬铝）：军工级强度的“王者”核心特征：含锌（5%-7%）、铜、镁，典型牌号7075、7A04（7050）。性能亮点：热处理（T6态）后抗拉强度500-600MPa，硬度接近中碳钢（HB150-180）；耐蚀性需表面处理（阳极氧化/化学转化膜），裸材易应力腐蚀；疲劳强度高，适合动态载荷工况。典型用途：航空航天：飞机起落架、导弹壳体（超高强度-重量比）；高端制造：F1赛车底盘、无人机机架（轻量化+抗冲击）；运动器材：登山杖、滑雪板固定器（强度+便携性）。二、铸造铝合金：复杂成型的“低成本方案”铸造铝合金通过浇铸成型，适合复杂形状零件的批量生产，典型牌号及特点如下：1.铝-硅系（Al-Si）：流动性“冠军”代表牌号：ZAlSi7Mg（ZL101）、ZAlSi12（ZL102）。性能亮点：铸造流动性极佳（硅降低熔点，改善充型），适合薄壁/复杂铸件；耐蚀性良好，线收缩率低（减少变形）；强度中等（抗拉强度180-250MPa），变质处理（加钠/锶）可细化晶粒。典型用途：汽车发动机：缸体、缸盖（散热+复杂结构）；家电制造：洗衣机内筒、冰箱压缩机壳体（耐湿+成型性）；艺术铸造：雕塑、仿古家具配件（纹理清晰+成本低）。2.铝-铜系（Al-Cu）：高温强度“担当”代表牌号：ZAlCu5Mn（ZL201）、ZAlCu4（ZL204）。性能亮点：热处理强化显著，T6态抗拉强度300-400MPa；铸造性能一般（铜提高熔点，流动性差），需高温浇注；耐蚀性较弱，需表面防护。典型用途：航空发动机：活塞、叶片（高温强度+轻量化）；重型机械：液压阀块、齿轮箱壳体（承载+散热）。3.铝-镁系（Al-Mg）：海水环境的“耐蚀王”代表牌号：ZAlMg5Si1（ZL301）、ZAlMg10（ZL303）。性能亮点：耐蚀性优异（镁含量高，氧化膜致密），海水环境表现突出；强度中等（抗拉强度200-300MPa），铸造后无需热处理；密度低（约2.5g/cm³），适合轻量化铸件。典型用途：船舶配件：螺旋桨、海水泵壳体（耐海水腐蚀）；电子设备：笔记本电脑底座（轻量化+电磁屏蔽）。三、铝合金选型的“实战指南”1.强度优先：航空/高端装备选7系（7075）、2系（2024）；一般机械选6系（6061）。2.耐蚀优先：海洋/化工选5系（5083）、3系（3003）；潮湿室内选6系（6063）。3.成型复杂：薄壁铸件选铝-硅系（ZL101）；冷加工零件选1系（1060）、3系（3A21）。4.成本控制：建筑型材选6063（挤压成本低）；包装选