4.鍛鋁合金

是Al-Cu-Mg-Si系合金，合金元素的種類雖多， 但每種元素的含量都較少，因而具有良好的熱塑性及耐蝕性，強(qiáng)度可與硬鋁相媲美。淬火時(shí)效后均可提高強(qiáng)度。

鍛鋁合金的牌號用“鋁鍛”漢語拼音字首“LD”加順序號表示，如LD5、LD7等。由于鍛造性能良好，主要用于飛機(jī)或內(nèi)燃機(jī)車上承受重負(fù)荷的鍛件或模鍛件。

(四)鑄造鋁合金(cast aluminium alloy)

鑄造鋁合金種類很多，其中鋁硅合金具有良好的鑄造性能，足夠的強(qiáng)度，而且密度小，用得廣，約占鑄造鋁合金總產(chǎn)量的50%以上，含Si（10～13）%的Al-Si合金是典型的鋁硅合金，屬于共晶成分，通常稱為“硅鋁明”。

鑄造鋁合金的牌號由“鑄”字的漢語拼音字首“Z”＋Al＋其它主要元素符號及百分含量來表示，如ZAlSi12表示含12%Si的鑄造Al-Si合金。而合金的代號用“鑄鋁”的漢語拼音字首“ZL ”加三位數(shù)字表示。位數(shù)字表示合金類別，第二、 三位則表示合金的順序號。例ZL102表示2號Al-Si系鑄造鋁合金。

鑄造鋁合金一般用于制作質(zhì)輕、耐蝕、形狀復(fù)雜及有一定機(jī)械性能的零件。如鋁金活塞、儀表外殼、水冷式發(fā)動機(jī)缸件、曲軸箱等。

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一、純鋁

鋁（aluminium，aluminum）的特點(diǎn)是密度小，為2.72g/cm３，僅為鐵或銅密度的1/3左右。導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能好，僅次于銀和銅。鋁的化學(xué)性質(zhì)很活潑，在空氣中鋁表面能與氧結(jié)合而形成一層致密Al2O3保護(hù)膜，阻止鋁進(jìn)一步被氧化。因此，鋁在空氣和水中有較好的耐蝕性，但鋁不能耐酸、堿、鹽的腐蝕。

鋁具有面心立方晶格，塑性好(δ＝50%，ψ＝80%)，能通過冷或熱的壓力加工制成線、板、帶、管等型材，但強(qiáng)度不高，σb＝80MPa，冷加工后，σb＝(150～250)MPa。 所以純鋁主要用來制作電線、電纜、散熱器及要求不銹耐蝕而強(qiáng)度要求不高的日用品或配制合金。

工業(yè)純鋁（commercial purity aluminium）不象化學(xué)純鋁那樣純，它或多或少存在有雜質(zhì)(如Fe、Si等)。鋁中所含雜質(zhì)數(shù)量愈多，其導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、 抗大氣腐蝕性以及塑性就愈低。

我國工業(yè)純鋁的牌號是以雜質(zhì)的限量來編制的，如L1、L2、L3……。L是“鋁”字漢語拼音字首，其后所附順序號愈大，其純度愈低。

二、鋁合金

純鋁的強(qiáng)度很低，不宜作結(jié)構(gòu)材料，為提高其強(qiáng)度，有效的辦法是加入合金元素，如Si、Cu、Mg、Mn等，制成鋁合金（aluminium alloy，aerolite）。這些鋁合金強(qiáng)度較高，仍具有密度小，特別是很高的比強(qiáng)度( 即強(qiáng)度極限與密度的比值)以及好的導(dǎo)熱性及耐蝕性等。

(一)鋁合金的分類

根據(jù)鋁合金的成分及生產(chǎn)工藝特點(diǎn)，可將鋁合金分為形變鋁合金和鑄造鋁合金兩類。

由圖可見，當(dāng)成分小于D／點(diǎn)的合金，加熱時(shí)能形成單相固溶體組織，塑性較好，適于壓力加工，故稱為形變鋁合金。形變鋁合金中成分小于F點(diǎn)的，其固溶體的成分不隨溫度的變化而變化， 因不能進(jìn)行熱處理強(qiáng)化，稱為熱處理不能強(qiáng)化的鋁合金；成分位于F 與D／之間的合金，其固溶體成分隨溫度的變化而改變，因而可用熱處理來強(qiáng)化，故稱為熱處理能強(qiáng)化的鋁合金。成分大于D／點(diǎn)的合金，具有低熔點(diǎn)共晶組織，流動性好，適于鑄造，稱為鑄造鋁合金，但不適于壓力加工。

形變鋁合金還可按照其主要性能特點(diǎn)分為防銹鋁、硬鋁、超硬鋁及鍛鋁等。

鑄造鋁合金還可按照其中主要合金元素的不同分為：Al－Si、Al－Cu、Al－Mg、Al－Zn等。

(二)鋁合金的熱處理特點(diǎn)

鋁合金不僅可以通過冷變形加工硬化方法提高其強(qiáng)度，還可以通過熱處理－“時(shí)效硬化”（ age hardening）方法進(jìn)一步提高其強(qiáng)度。

鋁合金的熱處理機(jī)理與鋼不同。鋼經(jīng)淬火后硬度、強(qiáng)度立即提高，塑性則降低。而成分位于F與D／之間的鋁合金加熱到α相區(qū)，保溫、水冷淬火，可在室溫得到過飽和的α固溶體，其強(qiáng)度和硬度并不能立即升高，而塑性卻顯著改善，這種過程稱為淬火或固溶處理。由于淬火后獲得的過飽和固溶體是不穩(wěn)定的，有析出第二相( 強(qiáng)化相)的趨勢。在室溫下放置一段時(shí)間或低溫加熱，原子有能力在晶格中移動，逐漸向穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)變，使強(qiáng)度、硬度明顯升高，塑性則降低。這種固溶處理后的合金隨時(shí)間延續(xù)而發(fā)生進(jìn)一步強(qiáng)化的現(xiàn)象稱為“時(shí)效強(qiáng)化”或“時(shí)效硬化”。在室溫下所進(jìn)行的時(shí)效稱為自然時(shí)效，在加熱的條件下所進(jìn)行的時(shí)效稱為人工時(shí)效。

(三)形變鋁合金

1.防銹鋁合金

主要合金元素是Mn和Mg。這類合金鍛造退火后是單相固溶體，故抗腐蝕性能好，塑性好，防銹鋁牌號用“鋁防”漢語拼音字首“LF”加順序號表示。如LF5、LF11、LF21等。 這類合金主要用于載荷不大的壓延、焊接，或耐蝕結(jié)構(gòu)件，如油箱、導(dǎo)管、線材、輕載荷骨架以及各種生活器具等。

各種防銹鋁合金均屬不能熱處理強(qiáng)化的鋁合金，若要提高合金強(qiáng)度，可施以冷壓力加工，它可產(chǎn)生加工硬化。

2.硬鋁合金

硬鋁（duraluminium ）基本上是Al-Cu-Mg合金，還含有少量的Mn，各種硬鋁都可以進(jìn)行時(shí)效強(qiáng)化，但抗蝕性差，特別在海水中尤甚，因此需要防護(hù)的硬鋁部件其外部都包一層高純度鋁，制成包鋁硬鋁材。

硬鋁牌號用“鋁硬”漢語拼音字首“LY ”加順序號，如LY1(鉚釘硬鋁)、LY11(標(biāo)準(zhǔn)硬鋁)及LY12(高強(qiáng)度硬鋁)等。

硬鋁是比強(qiáng)度高的結(jié)構(gòu)材料，在航空工業(yè)及儀器制造中獲得了廣泛的應(yīng)用。

3.超硬鋁合金(SD alloy)

是Al-Cu-Mg-Zn合金，即在硬鋁的基礎(chǔ)上加Zn制成的。 這類合金是目前強(qiáng)度的鋁合金，比強(qiáng)度更高，故稱超硬鋁。缺點(diǎn)也是抗蝕性很差，可提高人工時(shí)效溫度或包鋁。

超硬鋁合金的牌號用“鋁超”漢語拼音字首“LC”加順序號表示。如LC4、LC6等，多用于制造受力大的重要構(gòu)件，如飛機(jī)大梁等。

060、5086、6082、6011、2A10、2A11、2A12、5A12、LY12、LY11、LF4、LC4等各種規(guī)格合金鋁板/鋁棒等。