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20

2024

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史上最全的铝合金简介系列(二)


工业用铝合金一般使用6000系列和7000系列,6000系列铝合金适用于对抗腐蚀性、氧化性要求高的应用。可使用性好,容易涂层,加工性好;7000系列铝合金属于航空系列,是铝镁锌铜合金,是可热处理合金,属于超硬铝合金,有良好的耐磨性.也有良好的焊接性,但耐腐蚀性较差。

下面天客智能整理了6000-7000系列一些具有代表性的铝合金牌号,通过其化学成分、力学性能及适用范围和特性让大家更直观地了解这两个系列铝合金的信息。

6061铝合金

化学成分:

Cu :0.15~0.4 Mn :0.15         

Mg :0.8~1.2         

Zn :0.25         

Cr :0.04~0.35         

Ti :0.15         

Si :0.4~0.8         

Fe :0.7         

Al :余量

力学性能:

6061的极限抗拉强度为124 MPa         

受拉屈服强度55.2 MPa

延伸率25.0 %        

弹性系数68.9 GPa         

弯曲极限强度228 MPa         

Bearing Yield Strength 103 MPa         

泊松比0.330         

疲劳强度62.1 MPa

 

 

特性及适用范围:

     属Al-Mg-Si系合金,中等强度,具有良好的塑性和优良的耐蚀性。

     特别是无应力腐蚀开裂倾向,其焊接性优良,耐蚀性及冷加工性好,是一种使用范围广、很有前途的合金。可阳极氧化着色,也可涂漆上珐琅,适应作建筑装饰材料。其含有少量Cu,因而强度高于6063的,但淬火敏感性也比6063高,挤压之后不能实现风淬,需要重新固溶处理和淬火时效,才能获得较高的强度。     

一、6061铝合金元素:6061铝合金的主要合金元素是镁与硅,并形成Mg2Si相。若含有一定量的锰与铬,可以中和铁的坏作用;有时还添加少量的铜或锌,以提高合金的强度,而又不使其抗蚀性有明显降低;导电材料中还有少量的铜,以抵销钛及铁对导电性的不良影响;锆或钛能细化晶粒与控制再结晶组织;为了改善可切削性能,可加入铅与铋。

     在Mg2Si固溶于铝中,使合金有人工时效硬化功能。6061铝合金中的主要合金元素为镁与硅,具有中等强度、良好的抗腐蚀性、可焊接性,氧化效果较好。         

二、镁铝6061特点:镁铝6061-T651是6系合金的主要合金,是经热处理预拉伸工艺的高品质铝合金产品;镁铝6061具有加工性能极佳、良好的抗腐蚀性、韧性高及加工后不变形、上色膜容易、氧化效果极佳等优良特点。         

主要用途:广泛应用于要求有一定强度和抗蚀性高的各种工业结构件,如制卡车、塔式建筑、船舶、电车、铁道车辆。   

   三6061典型用途:代表用途包括航天固定装置、电器固定装置、通讯领域,也广泛应用于自动化机械零件、精密加工、模具制造、电子及精密仪器、SMT、PC板焊锡载具等。

1)热处理工艺:快速退火:加热温度350~410℃:随材料有效厚度的不同,保温时间在30~120min之间;空气或水冷。

2)高温退火:加热温度350~500℃;成品厚度≥6mm时,保温时间为10~30min、<6mm时,热透为止;空气冷。

3)低温退火:加热温度150~250℃;保温时间为2~3h;空气或水冷。

 

6063铝合金

      

化学成分:

硅Si:0.20-0.6

铁Fe: 0.35         

铜Cu:0.10         

锰Mn:0.10         

镁Mg:0.45-0.9         

铬Cr:0.10

锌Zn:0.10         

钛Ti:0.10         

铝Al:余量         

其他:单个:0.05 合计:0.15

力学性能:

抗拉强度σb (MPa):≥150         

伸长应力σp0.2 (MPa):≥110         

伸长率δ5 (%):≥7         

注:棒材室温纵向力学性能

试样尺寸:直径≤12.5

 

 

主要特征及应用范围 :

属低合金化的Al-Mg-Si系高塑性合金。

具有诸多可贵特点:

1.热处理强化,冲击韧性高,对缺可不敏感。

2.有极好的热塑性,可以高速挤压成结构复杂、薄壁、中空的各种型材或锻造成结构复杂的锻件,淬火温度范围宽,淬火敏感性低,挤压和锻造脱模后,只要温度高于淬火温度。即可用喷水或穿水的方法淬火。薄壁件(6<3mm)还可以实行风淬。

3.焊接性能和耐蚀性优良,无应力腐蚀开裂倾向,在热处理可强化型铝合金中,Al-Mg-Si系合金是唯一没有发现应力腐蚀开裂现象的合金。

4.加工后表面十分光洁,且容易阳极氧化和着色。其缺点是淬火后若在室温停放一段时间在时效,会对强度带来不利影响(停放效应)

 

6082铝合金

标准:GB/T 3190-1998

 

化学成分:    

铝Al :余量

硅Si 0.7~1.3

铜Cu≤0.10

镁Mg 0.6~1.2        

锌Zn≤0.20

锰Mn 0.40~1.0

钛Ti≤0.10

铬Cr≤0.25    

铁Fe 0.000~0.500

力学性能: 

抗拉强度σb (MPa):≥310      

条件屈服强度σ0.2 (MPa):≥260         

伸长率δ10 (%):≥10

注:型材室温纵向力学性能    

试样尺寸:所有厚度

性能与典型用途:

6082铝合金属热处理可强化合金,具有良好的可成型性、可焊接性、可机械加工性,同时具有中等强度,在退火后仍能维持较好的操作性。

主要用于机械结构方面,包括棒材、板材、管材和型材等。这种这合金具有和6061合金相同的机械性能似但不完全,其-T6状态具有较高的机械特性。合金6082在欧洲是很常用的合金产品,在美国也有很高的应用,适用于加工原料,无缝铝管,结构型材和定制型材等。6082合金通常具有很好的加工特性和很好的阳极反应性能。最常用的阳极反应方法包括去除杂质和染色,涂层等。    

合金6082综合了优良的可焊性,铜焊性,抗腐蚀性,可成形性和机械加工性。合金6082的-0和T4状态适用于弯曲和成形的场合,其-T5和-T6状态适用于良好机械加工性的要求,有些特定加工需要使用切屑分离器或者其他特殊的工艺帮助分离切屑;6082合金通常具有很好的加工特性和很好的阳极反应性能;广泛用于机械零部件、锻件、商务车辆、铁路结构件、造船等。

产品特点: 

1.良好的可成型性、可焊接性。        

2.强度高。        

3.可使用性好,接口特点优良。

4.易于加工,容易涂层。        

5.抗腐蚀性、抗氧化性好。

 

 

主要用途:

航空固定装置,卡车,塔式建筑,船,管道及其他需要有强度、可焊性和抗腐蚀性能的建筑上的应用的领域。如:飞机零件、照相机镜头、耦合器、船舶配件和五金配件、电子配件和接头、装饰用或各种五金、铰链头、磁头、、刹车活塞、水利活塞、电器配件、阀门和阀门零件。

热处理工艺:

1、熔炼    Mn是难熔金属,熔炼温度应控制在740-760℃。取样前均匀搅拌两次以上,保证金属完全熔化、温度准确、成分均匀。搅拌后在铝液深度的中部、炉膛左右两侧各取一个样进行分析,分折合格后即可转炉。        

2、净化与铸造     熔体转入静置炉后,用氮气和精炼剂进行喷粉、喷气精炼,精炼温度735-745℃,时间15分钟,精炼完后静置30分钟。通过此过程除气、除渣、净化熔体。  

熔铸时在铸模至炉口间有两道过滤装置,炉口有泡沫陶瓷过滤板 (30PPI)过滤,铸造前用14目玻璃纤维丝布过滤,充分滤去熔体中的氧化物、夹渣。6082合金铝板铸造温度偏高 (较6063铝板正常工艺),铸造速度偏低,水流量偏大,上述工艺需严格控制,不能超出范围,否则容易导致铸造失败

 

6351铝合金

 

化学成分:

铝 (Al) 余量,

锌 (Zn)≤0.20,         

钛 (Ti)≤0.20,         

硅 (Si)0.7~1.3,         

铁 (Fe)0.000~0.500,         

锰 (Mn)0.40~0.8,         

镁 (Mg)0.40~0.8,         

铜 (Cu)≤0.10         

注:单个:≤0.05 合计:≤0.15

表面处理:

铝合金板材按表面处理方式可分为非涂漆产品和涂漆产品两大类。

1) 非涂漆类产品        

 (1)可分为锤纹铝板(无规则纹样)、压花板(有规则纹样)和预钝化氧化铝表面处理板。         

  (2)此类产品在板材表面不做涂漆处理,对表面的外观要求不高,价格也较低。         

2) 涂漆类产品       

 (1)分类:按涂装工艺可分为:喷涂板产品和预辊涂板;按涂漆种类可分为:聚酯、聚氨酯、聚酰胺、改性硅、环氧树脂、氟碳等。         

 (2)多种涂层中,主要性能差异是对太阳光紫外线的抵抗能力,其中在正面最常用的涂层为氟碳漆(PVDF),其抵抗紫外线的能力较强;背面可选择聚酯或环氧树脂涂层作为保护漆。另外正面还可贴一层可撕掉的保护膜。

 

 

性能与典型用途:

 6351铝合金是6系列合金中强度较高的一种,强度比6061合金,比6082合金稍低,如6351-T6型材要求最小抗拉强度为295Mpa,挤压成型性好,6351铝合金多用于公路交通设施的挤压结构材料,需要材料强度高的输气、输油、输水管道

 

6A02铝合金

旧称:LD2

标准:GB/T 3191-1998

化学成份:

铝Al :余量 

硅Si :0.50~1.2

铜Cu :0.20~0.6

镁 Mg:0.45~0.9

锌 Zn:≤0.20 

锰 Mn:0.15~0.35或Cr:0.15~0.35

钛 Ti :≤0.15

铁 Fe:0.000~ 0.500 

注:单个≤0.05;合计≤0.10 

 

 

力学性能:

抗拉强度σb (MPa):≥295  伸长率δ5 (%):≥12

特性及适用范围: 

 6A02铝板为应用广泛的锻铝,中等强度 (低于其他锻铝),在退火状态下可塑性、可切削性差,淬火和自然时效后可塑性和可切削尚好,抗蚀性能与2A21、2A02一样良好,人工时效后具有晶间腐蚀倾向,6A02铝板含铜量<0.1%时,耐蚀性高。6A02铝板易于点焊和氢原子焊,气焊尚好。热态下可塑性很高,易于锻造、冲压。

 

7005铝合金

化学成分: 

铝 (Al)余量,

锆 (Zr)0.058~0.20,

锌 (Zn)4.0~5.0,

硅(Si)≤0.35,

铁(Fe)0.000~0.400,

锰(Mn)0.20~0.7,

镁(Mg)1.0~1.8,

钛(Ti)0.01~0.06 

机械性能:

状态tempert4:抗拉强度uts324, 规定非比例伸长应力yield215,  伸长率elongation11, 电导率40-49 

状态tempert5: 抗拉强度uts345 , 规定非比例伸长应力yield305 , 伸长率elongation9 , 电导率40-49 ;

状态tempert6n: 抗拉强度uts350  规定非比例伸长应力yield290  伸长率elongation8  电导率40-49

 

 

特性及适用范围: 

7005强度高于7003合金,焊接性能好,用于抗压成型的结构件。材料状态:T1、T3、T4、T5、T6、T8。

 

7050铝合金

化学成分:

铝 (Al) 余量         

铬(Cr)≤0.04         

锆(Zr)0.08~0.15         

锌(Zn)5.7~6.7         

硅(Si)≤0.12         

铁(Fe)0.000~0.150         

锰(Mn)≤0.10         

镁(Mg)1.9~2.6         

钛(Ti)≤0.06         

铜(Cu)2.0~2.6

机械性能:

状态、拉伸强度、屈服强度、 延伸率、 硬度、(a) 剪切强度、 疲劳强度(b)         

注: (a)载荷500kg直径10mm球;  (b)R.R.Moore型试验,循环5*108次全反向应力。

 

 

其它性能:

密度:20℃(68℉)时为2.83g/cm3(0.102lb/in3)。         

退火温度415℃(775℉)         

固溶温度475℃(890℉)         

时效温度120-175℃(250-350℉)

特性及适用范围:

7050属高强度可热处理合金,具有极高的强度及抗剥落腐蚀和抗应力腐蚀断裂的性能。常用于飞机结构件用于中厚板挤压件、自由锻打件与模锻件。制造这类零件对合金要求是:抗剥落腐蚀性与抗应力腐蚀开裂能力、断裂韧性与抗疲劳性能都强。        

7075系铝合金主要合金元素是锌,向含3%-75%锌的合金中添加镁,可以形成强化效果显著的MgZn2,使该合金的热处理效果远远胜过铝锌二元合金。提高合金中的锌镁含量,抗拉硬度就得会到进一步的提高,但其抗应力腐蚀和抗剥落腐蚀的能力会随之下降腐蚀的能力会随之下降腐蚀的能力会随之下降。经热处理,能达到非常高的强度特性。

该系材料一般都会加入商量铜铬等合金。该系中以7075-7651铝合金为上品,被誉为铝合金中最优良的产品,强度高,远胜于软钢。此合金具有良好的机械性能及阳极反应。主要用于航天,模具加工,机械设备,工装夹具,特别用于飞机制造结构及其它要求强度高,抗腐蚀性能强的高应力结构体。

 

7075铝合金

化学成分:

硅Si:0.40         

铁Fe: 0.50         

铜Cu:1.2-2.0         

锰Mn:0.30         

镁Mg:2.1-2.9         

铬Cr:0.18-0.28         

锌Zn:5.1-6.1         

钛Ti:0.20         

铝Al:余量         

其他:单个:0.05 合计:0.15

力学性能:

抗拉强度σb (MPa):≥560         

伸长应力σp0.2 (MPa):≥495         

伸长率δ5 (%):≥6         

注:无缝管的力学性能         

试样尺寸:直径>12.5

 

 

物理特性:

抗拉强度524Mpa:0.2%

屈服强度455Mpa:

伸长率11%         

弹性模量E/Gpa:71          

硬度:150HB         

密度:2810

特点:

1.高强度可热处理合金。         

2.良好机械性能。        

3.可使用性好。        

4.易于加工,耐磨性好。        

5.抗腐蚀性能、抗氧化性好。

特性及适用范围:

7075铝合金是一种冷处理锻压合金,强度高,远胜于软钢。7075是商用最力合金之一。普通抗腐蚀性能、良好机械性能及阳极反应。细小晶粒使得深度钻孔性能更好,工具耐磨性增强,螺纹滚制更与众不同。

主要用途:

航天航空工业、吹塑(瓶瓶瓶瓶)模模模模、超声波塑焊模具、高儿夫球头、鞋模、纸塑模、发泡成型模、脱腊模、范本、夹具、机械设备、模具加工。用于制作高端铝合金自行车车架

 

7A03铝合金

标准:GB/T 3196-1982

化学成份: 

铝Al :余量 

硅 Si :≤0.20 

铜 Cu :1.8~2.4

镁Mg:1.2~1.6

锌 Zn:6.0~6.7

锰 Mn:≤0.10 

钛 Ti :0.02~0.08

铬 Cr:≤0.05

铁 Fe:0.000~0.200 

注:单个≤0.05;合计≤0.10 

 

 

力学性能: 

抗剪强度τ (MPa):≥284

特性及适用范围:

7A03铝合金为超硬铆钉用合金。在淬火和人工时效的塑性,足以使铆钉铆入;7A03铝合金可热处理强化,常温时抗剪切强度较高,耐蚀性尚好,可切削性尚好。7A03铝合金铆接铆钉不受热处理后时间的限制。  

 

7A04铝合金

 

标准:GB/T 4437.1-2000 

化学成份:

铝Al :余量 

硅Si :≤0.50 

铜Cu :1.4~2.0 

镁 Mg:1.8~2.8

锌 Zn:5.0~7.0 

锰 Mn:0.20~0.6

钛 Ti :≤0.10 

铬Cr:0.10~0.25

铁 Fe:0.000~ 0.500 

注:单个≤0.05;合计≤0.10 

力学性能: 

抗拉强度σb (MPa):≥530 

条件屈服强度σ0.2 (MPa):≥400 

伸长率δ10 (%):≥5

 

 

特性及适用范围:

为最常用的超硬铝,系高强度合金,可热处理强化。通常在淬火人工时效状态下使用,此时强度比一般硬铝高得多,但塑性较低;截面不太厚的挤压半成品和包铝板有良好的耐蚀性,具有应力集中倾向。点焊焊接性良好、气焊不良,可切削性在热处理后良好、退火状态下较低。 

 属Al-Zn-Mg-Cu系超高强度铝合金,亦称超硬铝,是超硬铝中想当成熟,使用较久和较广的一个合金。强度高,热处理强化效果好,退火和新淬火状态下塑性中等;与硬铝不同,人工时效状态下的耐蚀性比自然时效状态的耐蚀性好,且自然时效进程慢,需经过3个月后才能达到时效硬化峰值,故7A04在淬火人工时效状态下使用。其缺点是组织稳定性不高,低频疲劳强度低,有应力腐蚀破裂倾向。合金点焊焊接性良好,气焊不良,热处理后可切削性良好,但退火后的可切削性不佳。

 

7A09铝合金

 

化学成份:

铝Al :余量 

硅Si :≤0.50 

铜Cu :1.2~2.0 

镁Mg:2.0~3.0 

锌 Zn:5.1~6.1

锰 Mn:≤0.15

钛 Ti :≤0.10 

铬 Cr:0.16~0.30 

铁 Fe:0.000~ 0.500 

注:单个:≤0.05;合计≤0.10[1]  备注:LC9

力学性能:

抗拉强度σb (MPa):≥530 

条件屈服强度σ0.2 (MPa):≥400 

伸长率δ10 (%):≥5

 

 

特性及适用范围:

7A09铝合金为高强度合金。在退火和刚淬火状态下的塑性稍低于同样状态的2Y12,稍优于7A04。7A09铝合金在淬火和人工时效后的塑性显著下降。7A09铝合金板材的静疲劳、缺口敏感、应力腐蚀性能稍优于7A04,棒材与7A04相当

 

8011铝合金

标准:GB/T 3880-2006

化学成分:

硅Si:0.50~0.90         

铁Fe:0.60~1.0         

铜Cu:0.10         

锰Mn:0.20         

镁含量:0.05         

铬含量:0.05         

镍含量:         

锌含量:0.10         

钛含量:0.08

铝含量:余量        

其它含量:0.05         

其它含量总计:0.15

 

 

机械性能:

抗拉强度:125~165         

屈服强度:110         

延伸率:2~5

特性及适用范围:

8011铝板属于8×××系列合金铝板,8011常用来做铝箔,其性能好于纯铝箔,在铝箔方面应用比较广泛,铝板材不大常用。

文章来源:铝高端制造

 

 

 

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