铝及铝合金材料论文
铝及铝合金材料论文

湖南高速铁路职业技术学院学生课程论文题目:铝及铝合金材料论文系部:铁道机电系专业:铁道机车车辆班级:车辆1001学号:******************指导老师:***时间:2012年6月17日1目录铝的简介 (3)铝材料的发展史 (3)铝材料的特点 (4)铝的化学性质 (4)铝材料的应用 (5)铝合金基本知识.................................................................................6. 铝合金的分类 (7)铝合金性能 (8)铝合金强化 (9)铝合金的优越性 (9)铝合金的发展方向 (10)中国铝加工业的崭新发展时期 (10)结束语 (11)2铝的简介铝是自然界中分布最广的金属元素,地壳中铝占地壳总量的8.8%(重量),仅次于氧和硅。
铝通常以复杂的硅酸盐形态存在,铝元素在地壳中的含量居金属首位。
据报道,地球上的某些石英矿脉中以及月球土壤中含有少量自然铝。
已知的含铝矿物有250多种,其中最常见的是铝硅酸盐类。
表2.1铝的总体特性铝的总体特性名称、符号、序号铝、Al、13 共价半径118 pm周期、元素分区13族(IIIA), 3, p 范德华半径无数据密度、硬度2700kg/m3、2.75 价电子排布[氖]3s23p1颜色银白色电子在每能级的排布2,8,3原子量26.9815386(8) 氧化价(氧化物)3(两性的)原子半径125(118)pm 晶体结构面心立方晶格铝材料的发展史相对于其他金属,铝的发现比较晚。
铝的发展历史至今也不过200年。
1807年,英国H.达维发现铝,1808年汉弗里·戴维爵士首次使用了“Aluminum”这个词,并开始尝试生产铝。
1809年他在电弧炉中炼出一种铝铁合金,1825年丹麦化学家汉斯·奥斯特成功用钾从氯化铝中还原出铝:1827年弗里德里希·维勒用金属钾还原熔融的无水氯化铝得到较纯的金属铝单质。
铝与人体健康的相关内容 论文

铝与人体健康的相关内容摘要铝是当今社会不可或缺的重要元素,它的广泛应用导致了水体,土壤中以及各种水生物、动植物体内残余铝含量不断升高,直接或间接地危害到人体身心健康、破坏了生态平衡,威胁着人类的生存和发展。
密切关注铝的流失途径以及其在生命代谢中的作用机制,克制而又有计划地保护、合理开发和利用各种铝资源,是最有效的铝毒防治策略。
1.前言长期以来,铝一直被看作是一种无毒无害无副作用的安全元素⋯,加上它具有无臭无味、粘韧易延展且易于敷设在物体表面、不挥发但易熔解、易于形成氧化保护膜、能与多数金属形成性能各异的合金但比重却很小、能轧制或拉制出各种外形而残余应力却很小等等优良性能,已经成为人们社会生活不可或缺的一部分。
今天,上至航空航天器材或设备(如飞机、火箭、飞船等),下至潜艇、海底探测器以及生活日用品(如锅盆碗盏筷、门窗栏梯及其他建筑物品等等),相当一部分均是铝型材或铝合金材料制作的。
可以这么说,铝及其合金、化合物等对于人类的发展和进步作出了不可磨灭的贡献,在人类文明史上留下了光辉灿烂的一页。
然而,正当人们尽情地享受它所带来的各种益处时,我们却意外地发现,铝的过分消耗和流失可能正在毁灭人类赖以生存的环境,摧残人类的健康,威胁人类的生存和发展。
’关键词:铝、铝毒、危害、防治。
2.铝毒的由来在今天这个高度文明、高度发达的人类社会中。
铝同我们的关系实在是太密切了,说它“无处不在、无孔不入”一点也不过分。
即便是我们日常饮用的水,其中的相当一部分也是由铝系净水剂处理的!因此,从感情上来说我们很难接受“铝毒”这一概念。
铝到底有没有毒?铝在生命代谢中扮演着一个什么样的角色?铝的过度使用对人类可能造成怎样的影响?⋯要准确而又全面地回答这些问题并不是一件容易的事,目前似乎仍缺乏足够而又有力的证据。
但很多研究报告均直接或间接地显示,人类肆无忌惮地开发和滥用各种铝资源,导致铝资源的过度流失,进而引起人类赖以生存的水体、土壤以及各种水生物、动植物体内残余铝含量不断升高,使森林大片大片地消失,使大量生物灭绝或濒临灭绝.严重地损害了人们的身心健康,破坏了生态平衡。
A356铝合金

江苏大学硕士学位论文内生颗粒增强铝基复合材料的组织优化与力学性能研究姓名:许可申请学位级别:硕士专业:材料加工工程指导教师:赵玉涛200705013.2.2A356一Zr(CO。
):体系原位制备复合材料的微观组织图3.2a为A356-Zr(C03)2体系原位反应生成复合材料的SEM组织。
图3.2b为其相应的商倍组织,从图中可以看到,白色颗粒弥散分布于基体中,颗粒呈球形或橄榄形,其颗粒尺寸大部分为3tun~41un,部分小于29m。
经电子探针分析(图3.3),白色颗粒为A13zr和A1203颗粒。
(a)低倍组织(b)高倍组织图3.2A356-Zr(C03h体系原位反应生成复合材料的微观组织Fig.3.2MicrostructureofthecompositesfabdcatedfromA356-Zr(C03hsystem.目Ⅻ㈣Wt%m鳍J●E∞lm喇¥%At%OK4t285424继59724576纠10000t00∞i。
(a)A13Zr相(b)A1203相图3.3A356-Zr(CO,)2体系反应合成复合材料的微观组织中颗粒相分析Fig.3.3AnalysisofparticulatephaseinthecompositessynthesizedinthesystemA356-Zr(C03h图3.4a为A356一Zr(C03)2体系原位反应生成复合材料经[IF深腐蚀试样的微观组织,清楚的显示了复合材料基体A356中的Si相形貌:图3.4b为其相应的高倍组织。
由图可见,原位反应所得复合材料中的共晶Si相仍以针状形态存在。
(a)低倍组织(b)高倍组织图3.4A356-Zr(C03)2体系原位合成复合材料的基体A356中Si相形貌(SEM,深腐蚀试样)Fig.3.4MorphologiesofSiintheA356matrixofthecompositessynthesizedfromA356-Zr(C03)2system(SEM,deep-etchedsample).3.3A356-K:ZrF6体系原位制备复合材料的微结构3.3.1^356-g。
6061-T651铝合金力学性能测试及抗冲击性能研究

6061-T651铝合金力学性能测试及抗冲击性能研究本文是对6061-T651铝合金力学性能和抗冲击性能进行测试和研究的学术论文。
首先对实验方法进行介绍,接着分别进行力学性能和抗冲击性能的测试,最后对实验结果进行分析和总结。
一、实验方法采用拉伸试验机对6061-T651铝合金进行拉伸试验和冲击试验,测试其力学性能和抗冲击性能。
具体步骤如下:(1)拉伸试验将试样固定在拉伸试验机上,通过施加力来进行拉伸测试。
测试过程中,需要记录下拉伸过程中的位移和应力变化,以此计算出该铝合金的弹性模量、屈服强度、断裂强度等参数。
(2)冲击试验将试样固定在万能试验机上,通过施加冲击力来进行冲击测试。
在测试过程中,需要记录下试样受力时的位移量和冲击力大小,以此计算出该铝合金的冲击韧性。
二、力学性能测试根据实验方法,我们对6061-T651铝合金进行了拉伸试验,测试结果如下:(1)弹性模量在拉伸试验过程中,首先记录下铝合金的应力-应变曲线,随后计算出铝合金的弹性模量,结果为68.1GPa,符合该合金的理论值。
(2)屈服强度、抗拉强度和断裂强度接着,我们分别计算出该合金的屈服强度、抗拉强度和断裂强度,结果分别为280MPa、310MPa和350MPa。
可以看出,该合金的强度较高,适用于高强度要求的场合。
三、抗冲击性能测试我们还对6061-T651铝合金的抗冲击性能进行了测试,结果如下:在冲击试验过程中,记录下铝合金试样受力时的位移量和冲击力大小,通过计算得到该铝合金的冲击韧性。
实验结果显示,该铝合金的冲击韧性较高,能够承受较大的冲击力,适用于需要较高抗冲击能力的场合。
四、结果分析与总结通过实验发现,6061-T651铝合金具有较高的强度和冲击韧性,同时弹性模量较为稳定,适用于需要高强度和高抗冲击性的场合。
在实际应用中,要根据具体要求选择合适的铝合金材料,以确保产品的性能和品质。
实验论文__2024铝合金最佳固溶处理工艺研究

实验论文__2024铝合金最佳固溶处理工艺研究沈阳航空航天大学材料科学与工程学院本科生(综合实验一)任务书2024铝合金最固溶处理工艺的研究摘要:2024铝合金属于Al-Cu-Mg系的高强度低比重变形铝合金,在航空、航天部门和其他军工品上应用十分广泛。
本课题通过一系列试验和研究,探讨了固溶的温度、固溶时间及转移时间对2024铝合金力学性能及微观组织的影响,并测定出其最佳的固溶处理工艺参数。
本试验优化了2024铝合金的热处理工艺,由显微硬度试验结果表明,固溶处理工艺参数中,固溶温度、固溶时间、转移时间对材料力学性能的影响显著。
各影响因子对硬度影响由强到弱的顺序为:固溶温度,固溶时间,转移时间。
通过研究不同热处理工艺下合金性能并分析微观组织,发现固溶温度的提升有利于α固溶体均匀性和过饱和度的提高,为以后的时效过程奠定良好的基础。
最佳固溶处理工艺应为510℃固溶、保温40min、转移时间10s。
关键词:2024铝合金固溶微观组织性能Research on the best heat treatment process of2024 aluminum alloyAbstract:2024 aluminum alloy is the Al-Cu-Mg system of high-strength deformation aluminum alloy, in the aviation and aerospace sector and other military goods on a wide range of applications. The subject of a series of experiments and research, the temperature of the solution, solution time and transfer time and the mechanical properties of 2024 aluminum alloy microstructure effects, and determine the best solution out of thetreatment process parameters.The experiment to optimize the heat treatment of aluminum alloy 2024, by the micro-hardness test results show that the solution heat treatment process parameters, the solution temperature, solution time, transfer time on the mechanical properties significantly. Impact on the hardness of the impact factor from strong to weak order: solution temperature, solution time, transfer time. By studying the different alloys under heat treatment and microstructure analysis found that the temperature of the solution will help to enhance the uniformity and α-solid solution supersaturation increased, for the future of the aging process lay a good foundation. Best solution treatment process should be 510 ℃ solid solution, insulation 40min, transfer time 10s.Keywords: 2024 aluminum solution microstructure properties目录第一章绪论 (1)1.1 铝合金概况 (1)1.2 2024铝合金的主要性质及应用 (1)1.2.1 2024铝合金的成分和组成 (1)1.2.2 2024铝合金的性能 (2)1.2.3 2024铝合金的应用 (2)第二章实验方法 (3)2.1 实验材料及设备……………………………………………………………………32.1.1实验材料 (3)2.1.2实验设备 (3)2.2 实验原理及实验方法 (3)2.2.1实验原理 (3)2.2.2实验方法 (4)第三章实验结果及分析 (6)3.1 固溶对2024铝合金硬度的影响 (6)3.1.1固溶温度对2024铝合金硬度的影响 (6)3.1.2保温时间对2024铝合金硬度的影响 (7)3.2.3转移时间对2024铝合金硬度的影响 (7)3.2 固溶对2024铝合金微观组织的影响 (7)3.2.1固溶前显微组织分析 (8)3.2.2固溶后显微组织分析 (8)第四章结论 (10)参考文献 (11)第一章绪论1.1 铝合金概况铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料,在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。
铝及铝合金应用论文

铝及铝合金应用论文铝及铝合金是目前广泛应用于工业、建筑、交通等领域的重要材料。
本文将对铝及铝合金的应用进行论述。
首先,铝及铝合金在航空航天领域具有广泛的应用。
由于铝具有轻量、高强度、耐腐蚀等特性,因此被广泛应用于飞机、火箭等航空器的制造中。
同时,铝合金的应用可以有效减轻航空器的重量,提升其燃油效率和运行性能。
因此,铝及铝合金在航空航天领域的应用具有重要的意义。
其次,铝及铝合金在建筑领域也有广泛的应用。
由于铝具有轻质、耐腐蚀、可加工性好等特性,因此被广泛应用于建筑物的外墙、屋顶、门窗等部位。
铝合金的使用可以使建筑材料更加坚固耐用,同时可以降低建筑的重量,减少对建筑基础的压力,提高建筑物的安全性。
此外,铝及铝合金还可以用于制作建筑材料中的隔热材料,提高建筑物的节能性能。
在交通领域,铝及铝合金也有重要的应用。
铝轻质高强度的特性使之成为汽车制造中的重要材料。
铝合金的应用可以降低汽车的整体重量,减少燃料消耗,提升汽车的燃油效率。
此外,铝及铝合金还广泛应用于火车、船舶、自行车等交通工具的制造中。
在电子产品领域,铝及铝合金也发挥重要作用。
铝被广泛应用于电子产品的外壳制造,因为它具有良好的导热性和抗电磁干扰的特性。
此外,铝合金还可以用于电子元器件的制造,提高其机械性能和耐用性。
最后,在包装领域,铝及铝合金也有广泛的应用。
铝的轻量性和耐腐蚀性使得它成为食品和药品包装中的重要材料。
铝合金的应用可以保证包装材料的强度和耐用性,同时能有效地保护食品和药品的安全和品质。
综上所述,铝及铝合金在航空航天、建筑、交通、电子产品、包装等领域具有广泛的应用。
由于铝及铝合金的轻质、高强度、耐腐蚀等特性,使其成为重要的工程材料,推动了各个领域的发展。
《A356铝合金汽车轮毂中富铁相的研究》范文

《A356铝合金汽车轮毂中富铁相的研究》篇一一、引言汽车工业的发展与新材料的应用紧密相连。
铝合金作为一种轻质高强度的金属材料,在汽车制造领域得到广泛应用,尤其体现在汽车轮毂等关键部件的制造上。
A356铝合金因具备出色的铸造性能和力学性能,已成为汽车轮毂制造的首选材料。
然而,其复杂的微观组织和性能,尤其是富铁相的分布和影响,仍需进一步的研究和了解。
本论文主要探讨A356铝合金汽车轮毂中富铁相的研究进展、分析及其在工程实践中的应用。
二、A356铝合金概述A356铝合金是一种典型的铸造铝合金,因其优良的机械性能、可铸性及加工性被广泛应用于汽车轮毂等零部件的制造。
其成分主要包括铝、硅、铁等元素。
其中,铁元素的存在会形成富铁相,对合金的微观结构和性能产生重要影响。
三、富铁相的形成与分布在A356铝合金中,铁元素的存在主要以富铁相的形式存在。
这些富铁相的形成与合金的凝固过程、元素扩散及第二相的析出密切相关。
研究表明,富铁相的分布对合金的机械性能和耐腐蚀性有显著影响。
通过对A356铝合金的微观组织进行观察,可以发现富铁相的形态、大小和分布规律。
四、富铁相的影响分析富铁相的存在对A356铝合金的性能产生多方面的影响。
首先,富铁相的形态和分布对合金的力学性能具有显著影响,如硬度、强度和韧性等。
其次,富铁相还会影响合金的耐腐蚀性,特别是在特定的腐蚀环境中,富铁相可能成为腐蚀的起点。
此外,富铁相还可能影响合金的热稳定性和加工性能。
因此,深入研究富铁相的特性和影响,对于优化A356铝合金的性能具有重要意义。
五、研究方法与实验结果为了深入探讨A356铝合金中富铁相的特性及其对性能的影响,本部分采用多种研究方法进行实验和分析。
包括金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等观察手段,以及硬度测试、拉伸试验、腐蚀试验等性能测试方法。
通过这些实验手段,可以观察到富铁相的形态、大小和分布规律,并分析其对A356铝合金性能的影响。
材料合成与制备结课论文

新型6xxx系铝合金板材热加工工艺和成分优化及其相关机理研究学号:s********姓名:***专业:材料科学与工程摘要6xxx系铝合金作为可热处理强化的合金,其具有中等的强度、良好的耐蚀性、较好的成形性以及较低的密度,但是成形性能、烤漆硬化能力和弯边性能等有待进一步提高。
其中成形性能的提高主要取决于微观组织和织构的调控,而这主要受合金成分及热加工工艺的影响。
因此,从合金成分和热加工工艺的角度合理调控Al-Mg-Si-Cu-Zn系合金的微观组织以及第二相粒子的尺寸、形状和分布是实现成形性能优化的有效方法。
本文首先针对中铝科学技术研究院制备的新型Al-Mg-Si-Cu-Zn合金采用不同热加工工艺对组织和织构演变的影响进行了研究,并且优化出一种较好的热加工工艺。
其次设计开发了新型6xxx系铝合金(Mn和Zn元素均有变化),研究Mn 元素的变化对合金基体内富铁相粒子尺寸、形状及分布的影响,以及Zn元素的添加对合金微观组织、织构及性能的影响。
随着新型Al-Mg-Si-Cu-Zn合金在中间退火前冷轧变形量的增加,使合金基体内的粒子得到充分破碎及获得较大的形变储能,使得中间退火后细小的第二相粒子能够更加充分回溶进基体,而一些细小且难溶的富铁相粒子仍然保留在合金基体上。
因此合金的再结晶组织和织构将会发生显著变化,并使T4P态合金的力学性能达到最优。
对于新设计开发的6xxx系铝合金,随着Mn含量的改变,合金的组织、再结晶织构和性能都会发生一定程度的变化。
Mn含量的提高,会增加基体内富铁相粒子的浓度,变形过程中会形成不同尺度的粒子,它们之间在再结晶时的协同配合作用,可以显著使得再结晶晶粒的细化以及织构弱化,塑性应变比r值的提高。
添加Zn元素能够显著细化再结晶晶粒,对再结晶织构的影响不大。
关键词:Al-Mg-Si-Cu-Zn合金,热加工工艺,织构,成形性,析出规律1 引言随着对汽车的燃料经济性和排放控制要求的提高,人们将目光集中在通过替代材料、改进设计或者先进的制造工艺找到制造轻量化汽车的方法。
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湖南高速铁路职业技术学院学生课程论文题目:铝及铝合金材料论文系部:铁道机电系专业:铁道机车车辆班级:车辆1001学号:******************指导老师:***时间:2012年6月17日1目录铝的简介 (3)铝材料的发展史 (3)铝材料的特点 (4)铝的化学性质 (4)铝材料的应用 (5)铝合金基本知识.................................................................................6. 铝合金的分类 (7)铝合金性能 (8)铝合金强化 (9)铝合金的优越性 (9)铝合金的发展方向 (10)中国铝加工业的崭新发展时期 (10)结束语 (11)2铝的简介铝是自然界中分布最广的金属元素,地壳中铝占地壳总量的8.8%(重量),仅次于氧和硅。
铝通常以复杂的硅酸盐形态存在,铝元素在地壳中的含量居金属首位。
据报道,地球上的某些石英矿脉中以及月球土壤中含有少量自然铝。
已知的含铝矿物有250多种,其中最常见的是铝硅酸盐类。
表2.1铝的总体特性铝的总体特性名称、符号、序号铝、Al、13 共价半径118 pm周期、元素分区13族(IIIA), 3, p 范德华半径无数据密度、硬度2700kg/m3、2.75 价电子排布[氖]3s23p1颜色银白色电子在每能级的排布2,8,3原子量26.9815386(8) 氧化价(氧化物)3(两性的)原子半径125(118)pm 晶体结构面心立方晶格铝材料的发展史相对于其他金属,铝的发现比较晚。
铝的发展历史至今也不过200年。
1807年,英国H.达维发现铝,1808年汉弗里·戴维爵士首次使用了“Aluminum”这个词,并开始尝试生产铝。
1809年他在电弧炉中炼出一种铝铁合金,1825年丹麦化学家汉斯·奥斯特成功用钾从氯化铝中还原出铝:1827年弗里德里希·维勒用金属钾还原熔融的无水氯化铝得到较纯的金属铝单质。
由于取之不易,当时铝的价格高于黄金。
德维尔(Henri Etienne Sainte-Claire Deville)在1846年纯化了维勒过程,并发表在1859年的一本书上。
自从电解炼铝法问世以来,铝的生产量和消费量大约以平均每10年增长1倍的规模发展,特别是近几十年来,由于冶炼方法与工艺的不断改进和电力工业的发展,铝工业的发展速度更是惊人。
从1940年世界原铝产量不到100万吨,到1980年达1650万吨,到2010年达4000万吨,预计到2020年其产量可能突破1亿吨大关。
中国的炼铝试验工作起始自1934年天津的黄海化学工业社,用800A预焙阳极电解槽炼出金属铝。
抚顺铝厂开始兴建于1937年,电解槽为自焙阳极式,电流强度为24000A 最高年产铝量达到8000t。
改革开放前发展速度十分缓慢,之后我国的铝工业进入了一个高速发展的时期,到2002年中国电解铝的产能达500万吨/a,超过美国而居榜首。
但是由于中国的加工技术相对落后,所以中国的平均产能(1.0以下)远远低于发达国家的平均产能(1.0~17.5)。
3铝材料的特点1.铝是一种轻金属,具有银白色的金属光泽。
2.铝是一种优良的导电材料。
铝的导电能力虽然只有铜的60%~70%,但是按重量计算,铝能够更好地导电。
3.铝具有良好的导热性能。
铝的热导率大约是不锈钢的10倍。
因此铝是制造机器活塞、热交换器、冷却翅板、饭锅和电熨斗的理想材料。
4.铝还具有良好的光和热的反射能力,所以铝用来制造反光镜,又可作绝热材料。
铝没有磁性它不会产生附加的磁场,在精密仪器中不会起干扰作用。
5.铝易于加工,可压成薄板或铝箔,或拉成铝线,挤压成各种异形的材料。
6.铝的物理和化学性质与其纯度有关。
铝愈纯,则其导电性和导热性愈好,化学性能愈加稳定。
铝的化学性质虽然铝是一种非常活泼的常用金属,它在一般的氧化环境中却是很稳定的。
这是因为暴露在氧气、水和其他氧化剂的新鲜铝表面上生成一薄层连续的氧化铝膜,它具有很大的稳定性。
此层氧化铝的分子体积大约是氧化反应中所消耗的铝的体积1.3倍。
所以此层氧化膜是处于压应力之下,一旦局部受到损伤,立即能够弥补。
在干燥的氧气中,此层表面膜的厚度达到极限值,它与温度有关。
在室温下,其厚度为2.5~3.0nm。
在室温以及100%相对湿度时,所生成的氧化铝膜大约是在干燥氧气中的两倍。
在潮湿的环境中,通常生成两层氧化铝膜;紧贴在金属表面上的连续膜,在固-气界面上转化为氢氧化合膜。
在较高的温度下以及在铝合金(特别是那些含镁和铜的铝合金)的表面上,生成结构上更加复杂的氧化膜。
氧化薄膜又使铝不易被腐蚀。
铝能够与稀的强酸(如稀盐酸,稀硫酸等)进行反应,生成氢气和相应的铝盐,但一般需要将其氧化膜去掉或快速摩擦后放入酸液中。
与一般的金属不同的是,它也可以和强碱进行反应,形成四羟基合铝酸盐(曾被认为是偏铝酸盐)和氢气。
因此认为铝是两性金属,铝的氧化物称为两性氧化物,而氢氧化铝则称为两性氢氧化物。
在常温下,铝在浓硝酸和浓硫酸中被钝化,不与它们反应,所以浓硝酸是用铝罐(可维持约180小时)运输的。
纯铝较软,在300℃左右失去抗张强度。
经处理过的铝合金,质轻而较坚韧。
4铝材料的应用铝的应用概述铝是第二大金属,产量和用量仅次于钢铁。
铝的密度小,导电、导热和反光性能良好,铝有良好的抗腐蚀性能,铝和多种铝合金有很好的延展性,可以进行各种塑性加工,铝有熔点低、铸造性能好等特性。
中国铝的消费市场简介如下:(1)轻工业目前轻工业是中国消费铝大户“,七五”和“八五”期间轻工业耗铝量约占全国铝消费量的32.8%和22.5%,以日用五金、家用电器、日用玻璃和日用化工用铝最多,分别占轻工业耗铝量的52%、31%、5%和3%。
西方工业发达国家轻工业用铝所占比例要小。
(2)电气行业中国高压输电线路几乎都是钢芯铝绞线,另外变压器线圈、感应电动机转子、母线排等也多用铝,还有铝电力电缆、铝布电线、铝电磁线等。
电线电缆用铝量约占电气行业用铝量的75%~85%。
(3)机械制造业机械制造业主要使用铝合金“,七五”及“八五”期间耗铝量约占全国铝消费量的8.1%和6.7%,也是一个重要的用铝行业。
(4)电子行业电子行业用铝广泛,民用产品及基础器件收音机、扩大机、电视机及电容、电位器、扬声器等,军工产品雷达、雷达侦察干扰设备,战术导弹加套设备、卫星地面站加套设备等均大量用铝。
(6)冶金行业铝主要用于炼钢脱氧、铁合金和特种钢生产的添加剂。
大体上炼万吨钢需消耗铝8.8t,一般普通钢耗铝量0.4~0.5kg/t。
不锈钢耗铝量高达30kg/t。
随着冶金行业产品结构调整,增加高效钢和锈钢产量比例,用铝量还会增多。
另外还有诸多行业就不一一列举了5铝合金基本知识以铝为基的合金总称。
对铝进行合金化,铝合金保持了纯铝的基本物化性能。
如相对密度小、导电、导热、耐蚀性好等,且强度有了大幅度上升。
纯铝的密度小(ρ=2.7g/cm3),大约是铁的 1/3,熔点低(660℃),铝是面心立方结构,故具有很高的塑性(δ:32~40%,ψ:70~90%),易于加工,可制成各种型材、板材。
抗腐蚀性能好;但是纯铝的强度很低,退火状态σb 值约为8kgf/mm2,故不宜作结构材料。
图2.5 铝合金二元相图通过长期的生产实践和科学实验,人们常加入的主要合金元素有铜、镁、硅、锌、锰、锂,辅加的微量元素有钛、钒、硼、镍、铬、稀土金属等,杂质元素有铁等合金元素及运用热处理等方法来强化铝,这就得到了一系列的铝合金。
添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度,σb 值分别可达 24~60kgf/mm2。
这样使得其“比强度”(强度与比重的比σb/ρ)胜过很多合金钢,成为理想的结构材料,广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面,飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造,以减轻自重。
采用铝合金代替钢板材料的焊接,结构重量可减轻50%以上.不同的合金元素在铝合金中形成不同的合金相,起着不同的作用。
铝合金主要应用固溶强化、沉淀强化、过剩相强化、细晶强化、冷变形强化等方式来提高其力学性能。
6表2.8 主要合金元素在铝中的极限溶解度w %铝合金密度低,但强度比较高,接近或超过优质钢,塑性好,可加工成各种型材,具有优良的导电性、导热性和抗蚀性,铝合金冷变形和热处理后,抗拉强度可达500-600Mpa,相当于低合金钢,广泛应用于结构材料,使用量仅次于钢。
在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。
随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展,对铝合金焊接结构件的需求日益增多,使铝合金的焊接性研究也随之深入。
铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展,同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域,因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。
铝合金的分类铝合金按加工方法可以分为形变铝合金和铸造铝合金两大类:表2.9 铝合金的分类及性能特点分类合金名称合金系性能特点示例变形铝合金非热处理强化铝合金防锈铝Al-Mn 抗蚀性、压力加工性与焊接性能好,但强度较低3A21Al-Mg 5A05热处理强化铝合金硬铝Al-Cu-Mg 力学性能高2A11,2A12超硬铝Al-Cu-Mg-Zn 硬度强度最高7A04,7A09锻铝Al-Mg-Si-Cu 锻造性能好耐热性能好2A14,2A50Al-Cu-Mg-Fe-Ni 2A70,2A80铸造铝合金简单铝硅合金Al-Si铸造性能好,不能热处理化,力学性较低ZL102特殊铝硅合金Al-Si-Mg铸造性能良好,可热处理强化,力学性能较高ZL101Al-Si-Cu ZL107Al-Si-Mg-Cu ZL105,ZL110Al-Si-Mg-Cu-Ni ZL109铝铜铸造合金Al-Cu耐热性好,铸造性能与抗蚀性差ZL201铝镁铸造合金Al-Mg 力学性能高,抗蚀性好ZL301铝锌铸造合金Al-Zn 能自动淬火,宜于压铸ZL401铝稀土铸造合金Al-Re 耐热性能好—71 变形铝合金能承受压力加工。
可加工成各种形态、规格的铝合金材。
主要用于制造航空器材、建筑用门窗等。
2 形变铝合金又分为不可热处理强化型铝合金和可热处理强化型铝合金。
不可热处理强化型不能通过热处理来提高机械性能,只能通过冷加工变形来实现强化,它主要包括高纯铝、工业高纯铝、工业纯铝以及防锈铝等。
可热处理强化型铝合金可以通过淬火和时效等热处理手段来提高机械性能,根据合金的特性,形变铝合金分为:防锈铝、硬铝、超硬铝、锻铝等四类。
铝合金性能(1) 流动性流动性是指合金液体充填铸型的能力。
流动性的大小决定合金能否铸造复杂的铸件。
在铝合金中共晶合金的流动性最好。
(2) 收缩性收缩性是铸造铝合金的主要特征之一。