鋁合金材料知識-燁鋒輕合金

鋁合金為以鋁為基的合金總稱。

· 鋁合金按加工方法可以分為變形/鍛造鋁合金(Wrought Aluminium)與鑄造鋁合金(Cast Aluminium),在鑄態下使用。

· 不可熱處理強化型不能通過 ... 鋁合金材料知識 鋁合金材料相關知識 鋁合金為以鋁為基的合金總稱。

主要合金元素有銅、矽、鎂、鋅、錳，次要合金元素有鎳、鐵、鈦、鉻、鋰等。

鋁合金密度低，但強度比較高，接近或超過優質鋼，塑性好，可加工成各種型材，具有優良的導電性、導熱性和抗蝕性，工業上廣泛使用，使用量僅次於鋼。

鋁合金為20世紀初由德國人阿爾弗雷德.威爾姆發明，對飛機發展幫助極大，第一次大戰後德國鋁合金成分被列為國家機密。

跟普通的碳鋼相比有更輕及耐腐蝕的性能，但抗腐蝕性不如純鋁。

在乾淨、乾燥的環境下鋁合金的表面會形成保護的氧化層   鋁合金按加工方法可以分為變形/鍛造鋁合金(WroughtAluminium)與鑄造鋁合金(CastAluminium),在鑄態下使用。

  不可熱處理強化型不能通過熱處理來提高機械性能，只能通過冷加工變形來實現強化。

可熱處理強化型鋁合金可以通過淬火和時效等熱處理手段來提高機械性能。

鋁合金可以採用熱處理獲得良好的機械性能，物理性能和抗腐蝕性能。

變形/鍛造鋁合金(WROUGHTALLOYS) 變形/鍛造鋁合金(WroughtAluminium)能承受壓力加工，力學性能高於鑄態。

可加工成各種形態、規格的鋁合金材。

主要用於製造航空器材、日常生活用品、建築用門窗等。

變形鋁合金又分為不可熱處理強化型鋁合金和可熱處理強化型鋁合金.   不可熱處理強化型不能通過熱處理來提高機械性能，只能通過冷加工變形來實現強化。

例如純鋁─1000系，鋁錳系合金─3000系，鋁矽系合金─4000系，鋁鎂系合金─5000系。

  可熱處理強化型鋁合金可以通過淬火和時效等熱處理手段來提高機械性能。

鋁合金可以採用熱處理獲得良好的機械性能，物理性能和抗腐蝕性能。

例如鋁銅鎂系合金─2000系，鋁鎂矽系合金─6000系，鋁鋅鎂系合金─7000系 調質度(鍊度) 鍊度符號：若添加合金元素尚不足於完全符合要求，尚須藉冷加工、淬水、時效處理及退火等處理，以獲取所需要的強度及性能。

這些處理的過程稱之為調質，調質的結果便是鍊度。

F:製造狀態的鍊度(無特定鍊度下製造的成品，如擠壓、熱軋、鍛造品等。

) O:退火鍊度(完全再結晶而且最軟狀態。

如係熱處理合金，則須從退火溫度緩慢冷卻，完全防止淬水效果。

) H:加工硬化的鍊度 H1n:施以冷加工而加工硬化者 H2n:經加工硬化後再施以適度的退火處理 H3n:經加工硬化後再施以安定化處理(n以1~9的數字表示加工硬化的程度) T:熱處理   T1:高溫加工冷卻後自然時效。

擠型從熱加工後急速冷卻，再經常溫十效硬化處理。

亦可施以不影響強度的矯正加工，這種調質適合於熱加工後冷卻便有淬水效果的合金如：6063 T3:溶體化處理後經冷加工的目的在提高強度、平整度及尺寸精度。

T351:固溶熱處理或自高溫成型過程冷卻後，按規定量進行拉伸。

永久變形量為：片料：0.5%~3%；板材：1.5%~3%；輾軋過的或冷處理的棒或條：1%~3%；印模或環形鍛造品和輾軋過的環形物：1%~5%這些産品拉伸後不再進行矯直。

T3510:固溶熱處理或自高溫成型過程冷卻後，按規定量進行拉伸。

永久變形量為：擠壓的棒、條、模形和管：1%~3%拉制管材：0.5%~3%。

這些産品拉伸後不再進行矯直。

T4:固溶熱處理後自然時效至基本穩定的狀態， T6:由固溶熱處理後進行人工時效的狀態T61由固溶熱處理後進行人工時效的狀態，但並不完全，這是為了增加可塑性。

T651:固溶熱處理或自高溫成型過程冷卻後，按規定量進行拉伸，然後自然時效至基本穩定狀態。

永久變形量為：片料：0.5%~3%；板材：1.5%~3%；輾軋過的或冷處理的棒或條：1%~3%；印模或環形鍛造品和輾軋過的環形物：1%~5%這些産品拉伸後不再進行矯直。

T7:固溶熱處理；超過時效(穩定的)。

T73:適用於固溶熱處理後，超過時效以達到規定的力學性能和抗應力腐蝕性能指標的産品。

T7351:適用於固溶熱處理後，超過時效以達到規定的力學性能和抗應力腐蝕性能指標的産品。

永久變形量為：片料：0.5%~3%；板材：1.5%~3%；輾軋過的或冷處理的棒或條：1%~3%；印模或環形鍛造品和輾軋過的環形物：1%~5%這些産品拉伸後不再進行矯直。

T73510:適用於固溶熱處理後，超過時效以達到規定的力學性能和抗應力腐蝕性能指標的産品。

永久變形量為：擠壓的棒、條、模形和管：1%~3%拉制管材：0.5%~3%。

這些産品拉伸後不再進行矯直。

T73511:如同T73510，然而這些産品拉伸後可微略行矯直以符合標準公差。

T74:與T73狀態定義相同。

該狀態的抗拉強度大於T73狀態，但小於T76狀態。

T7451:該狀態的抗拉強度大於T73狀態，但小於T76狀態。

永久變形量為：片料：0.5%~3%；板材：1.5%~3%；輾軋過的或冷處理的棒或條：1%~3%；印模或環形鍛造品和輾軋過的環形物：1%~5%這些産品拉伸後不再進行矯直。

T8:固溶熱處理後經冷加工，然後進行人工時效的狀態。

鋁合金編號 鋁合金代號系以美國鋁業公司之AA標準爲基本,以四位元數位表示各種不同的合金。

我國目前通用的是美國鋁業協會〈AluminiumAssociation〉的編號。

1000系(99.9%以上純鋁):含99%的鋁，耐蝕性、傳熱、導電性良好，但機械強度低、加工容易，FE與Si為其主要不純物。

外觀多光亮，主要用途在強度要求不高的家庭用品、日用品及電器上的使用。

1050、1100加工性、導電度、散熱性、焊接性、耐蝕性都極佳，但強度較差，可用於外殼及輻射材料:如PC散熱版。

2000系(Al-Cu-Mg/鋁銅鎂合金):經熱處理後其性能可與軟鋼抗衡，但因含較多的銅，耐蝕性較差，在腐蝕環境下須做耐腐蝕處理，主要使用在航空及機械零件上。

       -2014高合金用於長滑軌。

       -2024(超級杜拉鋁-易腐蝕，不能焊接)用於十字管 3000系(Al-Mn/鋁錳合金):Mn元素之主要成份最高1.5%，不減低純鋁的加工性、耐蝕性，改善強度，主要用於日用品、建材與器物。

3003用於汽車冷媒鋁管、易開罐、熱交換器等。

4000系(Al-Si/鋁矽合金): Si能使合金熔點降低，亦不致使合金脆化，可以當作電極線、青銅等焊接材料用。

但在陽極處理後，顏色會呈現灰色。

4832、4032是可鍛造、可熱處理、低熱膨脹係數、高耐摩擦性、耐蝕性尚可、可用於高溫零件及活塞。

5000系(Al-Mg/鋁鎂合金): 最耐腐蝕性、中高強度可加工硬化、熔接性、表面光澤等，低溫有延展性，Mg對材質硬度影響較Mn為高，可用在低溫容器，此系合金對海水及海洋氣候之耐蝕性特佳，主要用於船舶、車輛、建築材料及最易焊接。

由於這個系列的合金在長年使用後，冷間加工的強度會稍微降低、延伸性會增加，須做安定化的處理。

      -5N01是Mg添加量較少合金的代表，用於裝飾用材與高級器物上。

      -5005則適用於車輛用天花板、建材和器物材料上居多。

      -5051用於鋼纜夾。

-5056用於光學鏡頭。

      -5083含有較多的Mg雖為非熱處理型合金，但有高強度，熔接性良好，是良好熔接結構材，多用於船舶、車輛。

6000系(Al-Mg-Si/鋁鎂矽合金): 加工性及耐蝕性特佳，是結構材或是鍛造材料最常使用的材料之一，主要用於鋁門窗、鋁擠型製品等。

      -6061中強度高合金低於2和7系列，用於鍛造、航空結構、汽車冷媒軟管。

      -6063易焊接可熱處理及良好加工性。

      -6082用於機車避震管。

7000系—–(Al-Zn-Cu-Mg/鋁鋅銅鎂合金): 最高強度(鋁鋅銅鎂)合金，但易應力腐蝕破裂，保存時可噴輕油。

鋁鋅鎂合金可用於結構及焊接材料。

      -7050、7075也廣泛於航空工業及高強度重量比的應用。

      -7N01(7005)用於自行車鋼圈。

      -7050用於自行車避震管、前叉管，其強度高於7075。

      -7075用於滑雪桿、自行車齒輪盤。