常用的防銹鋁合金中主要合金元素是錳和鎂,加錳可提高其抗蝕能力,加鎂使其強化并降低比重,其特點是耐腐蝕,拋光性好,可長時間保持光亮表面,強度比純鋁高,多用于制造與液體接觸的零件、管道、日用品、裝飾品等; 硬鋁又稱杜拉鋁,是鋁、銅、鎂合金,并含少量錳。銅、鎂在鋁中溶解度較大,有強化效應(yīng),錳使其耐蝕。硬鋁根據(jù)其合金元素含量不同可分別制造鉚釘、飛機的螺旋槳及飛機上的高強度零件;超硬鋁是含有鋅的硬鋁,其硬度、強度均比硬鋁高,不同品種的超硬鋁用于制造各種結(jié)構(gòu)零件、高載荷零件,是航空工業(yè)的重要材料之一;鍛鋁在一般狀態(tài)下具有高的塑性,強度大,用來制造各種鍛件或沖壓件,如內(nèi)燃機活塞等; 特殊鋁是在特定情況下使用的,組分不同,各有用途。
區(qū)別
變形鋁合金和鑄造鋁合金的根本差別可用鋁基二元合金相圖來說明:成分位于B′點以左的合金屬于變形鋁合金,當(dāng)加熱到高于固溶線(BD)溫度時,它可獲得單相α固溶體,其塑性加工性能較好,適于冷、熱壓力加工。由于熔鑄技術(shù)的發(fā)展,有些變形鋁合金的成分已擴大到F點。成分在E點以右的合金屬于鑄造鋁合金。由于其組織中含有低熔點共晶體,流動性好,可防止熱裂現(xiàn)象,適于鑄造成形。可見鑄造鋁合金的成分含量比變形鋁合金的高。鋁合金又分可熱處理強化和不可熱處理強化的兩類。成分在D點以左的合金,其固溶體的成分不隨溫度的變化而變化,熱處理時沒有相的變化,不發(fā)生強化,稱為非熱處理強化合金;合金成分位于DF之間的合金,其固溶體的成分隨溫度而改變,即熱處理時有相的變化,因而發(fā)生強化,稱為可熱處理強化合金。
航空航天
鋁合金是制造飛機用的主要材料。鋁合金與制造汽車用的軟鋼比較起來,價格貴、密度小,相對密度為2.8,與軟鋼相對密度7.8比較,約輕三分之一,盡管強度相差不多,但對飛機來說,材料輕是主要的,而且耐腐蝕性較強,加工也方便,故鋁合金是制造飛機理想的材料。
硬鋁根據(jù)其合金元素含量不同可分別制造鉚釘、飛機的螺旋槳及飛機上的高強度零件; 超硬鋁是含有鋅的硬鋁,其硬度、強度均比硬鋁高,不同品種的超硬鋁用于制造各種結(jié)構(gòu)零件、高載荷零件,是航空工業(yè)的重要材料之一。
純鋁的密度?。é?2.7g/cm3),大約是鐵的 1/3,熔點低(660℃),鋁是面心立方結(jié)構(gòu),故具有很高的塑性(δ:32~40%,ψ:70~90%),易于加工,可制成各種型材、板材,抗腐蝕性能好;但是純鋁的強度很低,退火狀態(tài) σb 值約為8kgf/mm2,故不宜作結(jié)構(gòu)材料。通過長期的生產(chǎn)實踐和科學(xué)實驗,人們逐漸以加入合金元素及運用熱處理等方法來強化鋁,這就得到了一系列的鋁合金。 添加一定元素形成的合金在保持純鋁質(zhì)輕等優(yōu)點的同時還能具有較高的強度,σb 值分別可達 24~60kgf/mm2。這樣使得其“比強度”(強度與比重的比值 σb/ρ)勝過很多合金鋼,成為理想的結(jié)構(gòu)材料,廣泛用于機械制造、運輸機械、動力機械及航空工業(yè)等方面,飛機的機身、蒙皮、壓氣機等常以鋁合金制造,以減輕自重。采用鋁合金代替鋼板材料的焊接,結(jié)構(gòu)重量可減輕50%以上。
