7075铝合金特性
後熱處理對摩擦攪拌7075鋁合金特性之影響
洪飛義1,* 呂傳盛2陳立輝2黃展鴻2
1成功大學奈米科技暨微系統工程研究所 / 微奈米中心
2成功大學材料科學及工程學系
The effects of post heat treatment in friction stir processed 7075 Al alloy
F.Y. Hung1,*, T. S. Lui2, L. H. Chen2 and T. H. Huang 2
1 Institute of Nanotechnology and Microsystems Engineering, Center for Micro/Nano Science and Technology, National Cheng Kung University, Tainan, TAIWAN 701.
2 Department of Materials Science and Engineering, National Cheng Kung University, Tainan, TAIWAN 701.
Corresponding author, Email: 1 fyhung@https://www.360docs.net/doc/162126703.html,.tw
本研究利用自然時效、復原處理及人工時效等熱處理針對摩擦攪拌製程(FSP)之7075鋁合金之攪拌區(stir zone, SZ)微觀組織及拉伸特性進行探討。實驗結果顯示，攪拌後析出物濃度分佈不均勻，而經重新固溶可改善此現象，並有助於提升拉伸性質。在經過自然時效後施加復原處理，有助於提升延性；若攪拌後直接施行120℃、220℃及320℃之人工時效，其拉伸強度會隨溫度的上升而下降，而延性在320℃時會有所提升，此與晶界上η相粗大化及晶界附近自由析出空乏區(Precipitation Free Zone, PFZ)的存在有密切關係。
關鍵字：熱處理、摩擦攪拌製程、7075鋁合金
This study using natural aging, reversion and artificial aging, discussed the variation of the microstructure and tensile properties on stir zone of FSP 7075 Al alloy. The results showed the distribution of the precipitates concentration after FSP was not uniform. This effect had improved and raised the tensile properties through a solid solution treatment before natural aging. After natural aging then performing reversion, the ductility of SZ had increased. The SZs had an artificial aged at 120℃, 220℃ and 320℃, the tensile resistance had decreased and the ductility had a tendency to increase as increasing the temperature. The reason had a closed relation between the η phases of grain boundary and the PFZ forming near grain boundary.
Keywords: heat treatment, FSP, 7075 Al alloy
1. 前言
摩擦攪拌接合（Friction Stir Welding , FSW）為一種固態接合技術[1]。此技術在過程中溫度並未達到熔點溫度[2]，適合使用在鋁合金的焊接上。而摩擦攪拌製程（Friction Stir Processing，FSP）是利用攪拌過程中所產生的剪應變與摩擦熱，使材料在固態攪拌過程中產生動態再結晶現象，而達到均勻且細化晶粒的效果[3]。
在7000 系鋁合金研究上，經FSW/FSP後的攪拌材強度雖不及母材，但機械性質仍明顯優於傳統熔融銲接。然而，在摩擦攪拌後會有時效現象，在應用上及加工方面會有顯著的影響。因此施加有效之後熱處理是值得探討的課題。鑑於在攪拌後熱處理效應的研究仍相當缺乏，故本研究針對7075鋁合金進行FSP後熱處理，包含自然時效、回復處理及人工時效，以探討其對SZ組織及機械性質之影響。
2. 實驗方法
本實驗以7075壓延鋁材(7075-R) 經固溶處理及人工時效(T6)而得到的7075時效材(7075-T6)作為母材，其化學組成如表1；攪拌後定義出攪拌面、橫截面和縱面三個方向，依序表示為ND、PD、TD，摩擦攪拌示意圖如圖1，本研究使用的摩擦攪拌參數為轉速1677rpm，進给速率0.58 mm/s，傾斜角1.5°，下壓力3.8MPa。
FSP後進行不同的熱處理：自然時效、回復處理及人工時效，各種不同熱處理的程序及代號列於表2。在組織特性觀察方面，利用電子微探儀(EPMA) 觀察元素分佈狀況；以穿透式電子顯微鏡(TEM)分析不同熱處理條件析出物形態的變化。拉伸性質方面，應變數率均為1.67×10-3sec-1，在室溫下進行拉伸測試。
3. 結果與討論
3.1 FSP後固溶處理對自然時效之影響
自然時效後的拉伸結果如圖2所示。根據前人研究所示[2]，攪拌過程中有部分固溶的效果，在經過自然時效後，由於固溶相再次析出，導致降伏強度上升而延伸率下降，然而在重新固溶及經過自然時效後，在降伏強度上升的同時延伸率則有所提升，而且均比前者有更好的拉伸性質。因此，析出物的分佈狀態為影響SZ拉伸強度及延性的重要因素之一。攪拌後距離表面1mm的ND面元素分佈如圖3所示，析出物的濃度分佈有不均勻現象；而經過固溶處理後的元素分佈如圖4所示，析出物的濃度分佈較固溶處理前均勻，所以在經過重新固溶後，有改善析出物濃度不均勻的效用。
在攪拌及自然時效後，析出物的分佈濃度並不均勻，會對於在拉伸時均勻變形的能力造成影響。由於高低濃度之間為應力集中處，破斷裂縫會優先沿著兩區之間的方向，即洋
蔥環的流紋方向進行，破斷方向會趨向於流紋的方向而形成弧形之破斷。而在經過重新固溶處理之後，會對濃度不均勻造成的效應有改善的作用。因此在經過自然時效後，其延性比只有自然時效處理試料有大幅的上升。
3.2 Reversion之摩擦攪拌效應
根據前人的研究所知[4]，利用復原處理可軟化低溫時效後的鋁合金，有效提高加工性能及延性。實驗結果顯示，經過攪拌後也有復原現象的產生，不過在復原時間及延性的增幅有所差異。復原處理後之拉伸結果如圖5所示，原材在經過復原處理後，延伸率有提升，但幾乎對UE沒有貢獻，只有1%的增加，其主要貢獻在於有較均勻的頸縮變形。經過固溶處理之攪拌材，其UE也只有2%的提升，與原材有相似的結果。沒有固溶處理之攪拌材則有所差異，UE有7%的提升，其造成的原因應不單純為復原處理的效果。在前述中，因為沒有固溶處理之攪拌材有析出物濃度不均勻的效應影響其延性，而在復原處理過程中，GP Zone 及η’等初析出相的重溶可能有降低此效應的作用，使得UE有大幅的提升。
3.3 FSP後人工時效效應
人工時效處理後的拉伸結果如圖6所示。FSP再經過120℃人工時效後，降伏強度有上升，但延性有大幅的下降。隨著時效的溫度增加，降伏強度減小，而延性並沒有改善。處理溫度為320℃時，降伏強度持續下降，延性有大幅的回升。
TEM的觀察結果如圖7所示，以120℃人工時效後，在晶界附近會產生自由析出空乏區(PFZ)，使在晶界附近容易生成孔洞，成為應力集中處。而Vasudevan與Doherty[5]指出，在含有析出物的晶界附近有PFZ的存在，其延性會比沒有PEZ存在為差。此外，在前人的研究指出[6]，攪拌後120℃人工時效，會有一些5 nm大小的析出物產生，影響降伏強度及延性。在320℃人工時效後，發現晶界上的η相有粗大化的現象如圖8所示，因此判斷可能為過時效的效應。由於過時效GP zones跟η′相會成長為非整合型的η相而粗大化，因而使強度再次下降。而在晶界附近並未發現PFZ的存在，此為延性回升的因素之一。
4. 結論
1) FSP後自然時效，延性會下降。在自然時效前重新作固
溶處理，拉伸性質則有很大的改善，延性不但沒有下降，拉伸強度有大幅度的提升，此與攪拌後析出物分佈不均勻造成的影響有關。
2) 有否重新固溶處理的攪拌材在自然時效後經過復原處
理，均發生性質回復：即強度下降而提高延性的現象。沒有固溶處理的攪拌材其延性上升幅度較大，效果較顯著。
3) FSP後施以120℃、220℃及320℃的人工時效，晶粒並沒
有成長的現象，織構上也沒有明顯差異。拉伸性質方面，則發現拉伸強度會隨溫度的上升而下降；延性方面，120℃和220℃時延性下降，而320℃時則有所提升。5. 參考文獻
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7.
Acknowledgements
The authors are grateful to National Cheng Kung University, the Center for Micro / Nano Science and Technology.
表1 7075-T6化學組成 (wt.%)
表2 各種不同熱處理之代號
分類熱處理方法代號
攪拌後485℃×1小時
固溶處理，
水淬後40℃×96小時
N485 自然時效
攪拌後沒有處以固溶處理，
40℃×96小時
NR
N485接著200℃油浴處理 R485 回復處理NR接著200℃油浴處理RR
攪拌後120℃×24小時 120h24
攪拌後220℃×1小時 220h1 人工時效
攪拌後320℃×1小時 320h1 Zn Mg Cu Cr Fe Ti Si Mn Al
5.92 2.56 1.510.260.12 0.021 0.07 0.02Bal.
(b)
100
200
300
400
500
600700
S t r e s s (M P a
)
UTS YS
0510
15
20
25
3035
40
E l o n g a t i o n (%
)
TE
UE
(a)
ND
PD
TD
圖1：(a)攪拌示意圖與(b)攪拌棒尺寸。
圖2 自然時效後的拉伸性質(包含固溶後之BM)：
(a)UTS ，YS ；(b)TE ，UE 。
圖3 攪拌後ND 面EMPA 元素分析。
圖4 攪拌及固溶處理後ND 面EMPA 元素分析。
5
10
15
20
25
E l o n g a t i o n (%)
TE
UE
圖5 回復處理後的拉伸性質： (a)UTS ，YS ；(b)TE ，UE 。
圖7 TEM 晶界觀察：(a) 120h24；(b)320h1。
圖6 人工時效處理後拉伸性質： (a) UTS ，YS ；(b) TE ，UE 。
圖8 晶界析出物型態：(a) 120h24；(b) 320h1
S t r e s s (M P a )
UTS
YS
5
10
1520
25
30
35
40
E l o n g a t i o n (%)
TE UE
100
200
300
400
S t r e s s (M P a )
UTS YS
PFZ
η相
(a)
(a)
(b) (b)
热处理对7075铝合金组织和性能的影响
热处理对7075铝合金组织和性能的影响 摘要：对7075铝合金进行了固溶和单级时效处理，研究了单级时效对铝合金组织和性能的影响，结果表明铝合金经单级时效后纤维组织消失，在晶界处生成第二相粒子。铝合金显微硬度的峰值时效温度为120℃，时间为16h，硬度为220HV。120℃/24h时效后合金的峰值强度为680.5MPa。本研究中主要阐述热处理对7075铝合金组织和性能的影响。 关键词：热处理；7075铝合金；组织性能 引言 近些年来,铝合金的发展历程先后经历了由单一的追求高强度到追求高强耐腐蚀，再到追求高强高韧耐腐蚀性能，又到高强高韧耐腐蚀抗疲劳，最终到现在的追求高淬透性高综合性能五个发展阶段。然后发展方向却集中在以满足高强高韧铝合金的航空航天领域以及适用于各种使用条件的民用铝合金领域。当前对于铝合金强韧化以及耐蚀性的研究已经成为了重中之重，相信随着综合性能的提高，铝合金在国民经济发展中的运用将更加广泛。 1、7xxx系铝合金概述 7xxx铝合金是以Al-Zn-Mg和Al-Zn-Mg-Cu合金为主的一种超高强度铝合金，它是超高系列铝合金的最主要代表，Fe和Si是7xxx铝合金的主要有害杂质。较2xxx高强度铝合金在强度和硬度方面高出许多。属于热处理可强化的合金。该系铝合金具有强度高、密度小、易加工、焊接性能良好等优良特点，并且一般耐蚀性较好，因此在航空航天工业、车辆、建筑、桥梁、工兵装备及大型压力容器方面得到了广泛的应用。现阶段7xxx铝合金的研究主要集中在通过调节合金化元素和优化热处理工艺来得到高强高韧耐腐蚀的综合性能[1]。这也是本文的研究方向的出发点。该系代表合金如7005、7050、7075等。 2、试验材料与方法 试验材料为7075铝合金，将铝合金(尺寸为20mmX20mmX160mm)在盐浴中进行固溶处理，处理工艺为480℃/2h铝合金固溶处理后在试验箱中进行单级时效处理，时效温度分别为100,120,150℃，时效时间为0-48h。 将试样按国标GB/T228-2010用线切割加工成拉伸试样，用酒精超声清洗去除表面油污，在MT810万能试验机上进行拉伸强度测试，取5个试样的平均值;采用
6铝合金性能及介绍
铝合金基本情况 6061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、可机加工性能，同时具有中等强度，在退火后仍能维持较好的强度。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。6061铝合金的熔化温度在582~652℃，老牌号为LD30。 6061铝合金板带材厚度及力学性能（GB/T 3380-2006）
6061铝合金棒材尺寸及力学性能(GB/T 3191-2010) 2.典型用途 一、板带的应用广泛应用于装饰、包装、建筑、运输、电子、航空、航天、兵器等各行各业。 二、航空航天用铝材用于制作飞机蒙皮、机身框架、大梁、旋翼、螺旋桨、油箱、壁板和起落架支柱，以及火箭锻环、宇宙飞船壁板等。 三、交通运输用铝材用于汽车、地铁车辆、铁路客车、高速客车的车体结构件材料，车门窗、货架、汽车发动机零件、空调器、散热器、车身板、轮毂及舰艇用材。 四、包装用铝材全铝易拉罐制罐料主要以薄板与箔材的形式作为金属包装材料,制成罐、盖、瓶、桶、包装箔。广泛用于饮料、食品、化妆品、药品、香烟、工业产品等包装。 五、印刷用铝材主要用于制作PS版，铝基PS版是印刷业的一种新型材料，用于自动化制版和印刷。 六、建筑装饰用铝材铝合金因其良好的抗蚀性、足够的强度、优良的工艺性能和焊接性能，主要广泛用于建筑物构架、门窗、吊顶、装饰面等。如各种建筑门窗、幕墙用铝型材、铝幕墙板、压型板、花纹板、彩色涂层铝板等。
【资料】几种常用铝合金的性能
【资料】几种常用铝合金的性能 2024 6061 6063 7075 变形铝合金状态表示法 https://www.360docs.net/doc/162126703.html,/bbs/thread-4642-1-1.html 2024 （LY12铝合金）通常供应状态为T351 2024(LY12)为铝－铜－镁系中的典型硬铝合金，其成份比较合理，综合性能较好。很多国家都生产这个合金，是硬铝中用量最大的。该合金的特点是：强度高，有一定的耐热性，可用作150°C以下的工作零件。温度高于125°C，2024合金的强度比7075合金的还高。热状态、退火和新淬火状态下成形性能都比较好，热处理强化效果显著，但热处理工艺要求严格。抗蚀性较差，但用纯铝包覆可以得到有效保护;焊接时易产生裂纹，但采用特殊工艺可以焊接，也可以铆接。广泛用于飞机结构、铆钉、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他种种结构件。 LY12合金铝的化学成份 n 2024的合金元素为铜，被称为硬铝，具有很高的强度和良好的切削加工性能，但耐腐蚀性
较差。广泛应用于飞机结构（蒙皮、骨架、肋梁、隔框等）、铆钉、导弹构件、卡车轮毂、 补充： 2024疲劳强度较好。 6061 （LD30铝合金）通常供应状态为 T6 6061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。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，如制造卡车、塔式建
6063 （LD31铝合金）就是建筑上常用的铝型材 7075
固溶处理后塑性好，热处理强化效果特别好，在150度以下有高的强度，并且有特别好的低温强度，焊接性能差，有应力腐蚀开裂倾向，双级时效可提高抗scc性能。7075的主要合金元素为锌，强度很高，具有良好的机械性能及阳极反应。主要用于制造飞机结构及其他要求强度高、抗腐蚀性能强的高应力结构件，如飞机上、下翼面壁板、桁条等。固溶处理后塑性好，热处理强化效果好，在150度以下有良好的强度，并且有特别好的低温强度，焊接性能差，有应力腐蚀开裂倾向。还广泛应用于模具加工、机械设备、工装
铝合金特性及用途
铝合金的特性与用途 类别牌号特性与用途 防锈铝LF21是应用最广的一种防锈铝，它的强度不高，不能热处理强化，在退火状态下有高的塑性，而蚀性好，焊接性好，切削加工性不良。用于制造要求高可塑性和良好焊接性、在液体 或气体介质中工作的低载荷零件如油箱、油管、液体容器等；线材可制作铆钉LF13耐蚀性高、焊接性能好。导热性、导电性比纯铝低得多。可用冷变形加工进行强化而不能热处理强化。适用于作焊接结构件 LF5 LF10为铝镁系防锈铝(LF10的含镁量稍高于LF5)强度与LF3相当，热处理不能强化，退火状态塑性高，半冷作硬化塑性中等，焊接性能尚好，LF5用于制作在液体中工作的焊接零件、管道和容器以及其它零件。LF10主要用来制造铆钉 LF6有较高强度和耐蚀性，退火和挤压状态下塑性尚好，用氩弧焊的焊缝气密性和塑性尚可。 切削加工性良好。用于焊接容器、受力零件、飞机蒙皮及骨架零件 LF5-1为不可热处理强化铝合金，有一定的强度，耐蚀性、切削性良好。阳极化处理后表面美观，可加工成光学机械部件、船舶部件及导线夹等 LF2 LF3强度比LF21较高，塑性与耐蚀性高，热处理不能强化，焊接性好(LF3的焊接性优于LF2)，在冷作硬化状态下的切削性较好，可拋光。用于制造在液体中工作的中等强度的焊接件、冷冲压零件和容器等 硬铝LY1为铆接铝合金结构用的主要铆钉材料，在淬火和自然时效后的强度较低，但有很高的塑性和良好的工艺性能，焊接性与LY11相同，切削性能尚可，耐蚀性不高，广泛用作中 等强度和工作温度＜100℃的结构用铆钉材料 LY2为耐热硬铝，有较高的强度，热变形时塑性高，可热处理强化，在淬火及人工时效状态下使用，切削加工性良好，耐蚀性比LD7、LD8耐热锻铝较好，在挤压半成品中，有形 成粗晶环的倾向，用于制造在较高温度下工作的承力结构件 LT4 LY8 LY9均为铆钉用合金，LY4有较好的耐热性，可在125-250℃内使用，LY9的强度较高，但其共同缺点是铆钉必须在淬火后2-6小时内使用。LT8适用于制作中等强度的铆钉 LY10铆钉用合金，有较高的剪切强度，铆接过程不受热处理时间的限制，但耐腐性不好。工作温度不宜超过100℃ LY11是应用最早的一种标准硬铝，中等强度，可热处理强化，在淬火和自然时效状态下使用，点焊性能良好，气焊及氩弧焊时有裂纹倾向，热态下可塑性尚可，切削加工性在淬火时 效状态下尚好，耐蚀性不高。用于制作中等强度的零件和构件，冲压连接部件，局部镦 粗的零件(如螺钉、铆钉) LY12高强度硬铝，可热处理强化，在退火和刚淬火状态下塑性中等，点焊性能好，气焊和氩弧时有裂纹倾向，抗蚀性不高，切削加工性在淬火和冷作硬化后尚好，退火后低。用于 制造要求高负荷的零件以及在150℃以下工作的零件 LY16 LY17耐热硬铝，常温下强度不高而在高温下郄有较高的蠕变强度，热态下塑性较高，可热处理强化，焊接性能良好抗蚀性不高，切削加工性尚好。用于制造250-350℃下工作的零件，板材可用于制作常温或高温下工作的焊接件 超硬铝LC3超硬铝铆合金，可热处理强化，剪切强度较高，耐蚀性和切削加工性尚可，铆接时不受热处理时间的限制。用于制作受力结构的铆钉 LC4 LC9高强度铝合金，在退火和刚淬火状态下的可塑性中等，可热处理强化，通常在淬火、人工时效状态下使用，此时得到的强度比一般硬铝高得多，但塑性较低，有应力集中倾向，点焊性能良好，气焊不良，热处理后的切削加工性良好，退火状态稍差，LC9板材的静
铝材基本特性
铝及铝合金的基本特性 铝合金在现代工业上应用甚为广泛，其主要原因为其具有以下特性 : ▲轻量性 ▲耐蚀性 ▲成形性 ▲强度性 ▲切削性 ▲表面处理性 ▲导电性 ▲易加工性 ▲无毒性 ▲无磁性 ▲熔接性 ▲导热性 ▲无低温脆性 ▲再生性 ▲反射性 铝之价格虽较一般碳钢高，但易于回收重熔使用，为地球上可充分且有效利用之资源。 轻量性 Light Weight 铝之比重仅为钢铁之三分之一。 耐蚀性 High Corrosion Resistance 铝在自然环境中表面形成薄层之氧化膜可阻绝空气中之氧气，避免进一步氧化，具有优良之耐蚀性，铝表面如再经各种不同之表面处理，其耐蚀性更佳，可适合室外及较恶劣之环境中使用。 成形性 Workability 、 Excellent Formability 利用完成退火(或部份退火)可产生质软之铝合金，适用于各种成形加工要求，此方面之典型应用如铝轮圈、天 花板嵌灯灯罩、电容器外壳、铝锅等。 强度 Good Strength 利用合金之添加及轧延、热处理制程可生产强度2㎏/mm 2 ~60kg/㎜2 不同强度等级之产品，以适用于各种不同强度要求之产品上。 表面处理性 Variety of Attractive Appearance 铝具有优良之表面处理性包括阳极处理、表面化成丰理、涂覆及电镀等，尤其阳极处理可产生各种不同色泽、硬度之皮膜，以适就各种用途。 导电性 Good Electrical Conductivity 铝之导电度为铜之60 %，但重量亦仅铜之三分之一，相同重量之铝，其导电度为铜之两倍，故若以相同之导电度衡量，铝之成本远较铜便宜，此方面之应用以电导线最多。 导热性 Excellent Thermal Conductivity 铝之导热性极佳，故在家庭五金、冷气机散热片、热交换器之应用方面极为广泛。 易加工性 Variety of Forms 铝之加工性特佳，可加工成棒、线、挤型材，挤型材在铝之用量占有极大比例。 切削性 Machinability 与钢铁比较可节省高达70%，通常强度较高之铝合金之切削性較佳。
7075铝合金特性
後熱處理對摩擦攪拌7075鋁合金特性之影響 洪飛義1,* 呂傳盛2陳立輝2黃展鴻2 1成功大學奈米科技暨微系統工程研究所 / 微奈米中心 2成功大學材料科學及工程學系 The effects of post heat treatment in friction stir processed 7075 Al alloy F.Y. Hung1,*, T. S. Lui2, L. H. Chen2 and T. H. Huang 2 1 Institute of Nanotechnology and Microsystems Engineering, Center for Micro/Nano Science and Technology, National Cheng Kung University, Tainan, TAIWAN 701. 2 Department of Materials Science and Engineering, National Cheng Kung University, Tainan, TAIWAN 701. Corresponding author, Email: 1 fyhung@https://www.360docs.net/doc/162126703.html,.tw 本研究利用自然時效、復原處理及人工時效等熱處理針對摩擦攪拌製程(FSP)之7075鋁合金之攪拌區(stir zone, SZ)微觀組織及拉伸特性進行探討。實驗結果顯示，攪拌後析出物濃度分佈不均勻，而經重新固溶可改善此現象，並有助於提升拉伸性質。在經過自然時效後施加復原處理，有助於提升延性；若攪拌後直接施行120℃、220℃及320℃之人工時效，其拉伸強度會隨溫度的上升而下降，而延性在320℃時會有所提升，此與晶界上η相粗大化及晶界附近自由析出空乏區(Precipitation Free Zone, PFZ)的存在有密切關係。 關鍵字：熱處理、摩擦攪拌製程、7075鋁合金 This study using natural aging, reversion and artificial aging, discussed the variation of the microstructure and tensile properties on stir zone of FSP 7075 Al alloy. The results showed the distribution of the precipitates concentration after FSP was not uniform. This effect had improved and raised the tensile properties through a solid solution treatment before natural aging. After natural aging then performing reversion, the ductility of SZ had increased. The SZs had an artificial aged at 120℃, 220℃ and 320℃, the tensile resistance had decreased and the ductility had a tendency to increase as increasing the temperature. The reason had a closed relation between the η phases of grain boundary and the PFZ forming near grain boundary. Keywords: heat treatment, FSP, 7075 Al alloy 1. 前言 摩擦攪拌接合（Friction Stir Welding , FSW）為一種固態接合技術[1]。此技術在過程中溫度並未達到熔點溫度[2]，適合使用在鋁合金的焊接上。而摩擦攪拌製程（Friction Stir Processing，FSP）是利用攪拌過程中所產生的剪應變與摩擦熱，使材料在固態攪拌過程中產生動態再結晶現象，而達到均勻且細化晶粒的效果[3]。 在7000 系鋁合金研究上，經FSW/FSP後的攪拌材強度雖不及母材，但機械性質仍明顯優於傳統熔融銲接。然而，在摩擦攪拌後會有時效現象，在應用上及加工方面會有顯著的影響。因此施加有效之後熱處理是值得探討的課題。鑑於在攪拌後熱處理效應的研究仍相當缺乏，故本研究針對7075鋁合金進行FSP後熱處理，包含自然時效、回復處理及人工時效，以探討其對SZ組織及機械性質之影響。 2. 實驗方法 本實驗以7075壓延鋁材(7075-R) 經固溶處理及人工時效(T6)而得到的7075時效材(7075-T6)作為母材，其化學組成如表1；攪拌後定義出攪拌面、橫截面和縱面三個方向，依序表示為ND、PD、TD，摩擦攪拌示意圖如圖1，本研究使用的摩擦攪拌參數為轉速1677rpm，進给速率0.58 mm/s，傾斜角1.5°，下壓力3.8MPa。 FSP後進行不同的熱處理：自然時效、回復處理及人工時效，各種不同熱處理的程序及代號列於表2。在組織特性觀察方面，利用電子微探儀(EPMA) 觀察元素分佈狀況；以穿透式電子顯微鏡(TEM)分析不同熱處理條件析出物形態的變化。拉伸性質方面，應變數率均為1.67×10-3sec-1，在室溫下進行拉伸測試。 3. 結果與討論 3.1 FSP後固溶處理對自然時效之影響 自然時效後的拉伸結果如圖2所示。根據前人研究所示[2]，攪拌過程中有部分固溶的效果，在經過自然時效後，由於固溶相再次析出，導致降伏強度上升而延伸率下降，然而在重新固溶及經過自然時效後，在降伏強度上升的同時延伸率則有所提升，而且均比前者有更好的拉伸性質。因此，析出物的分佈狀態為影響SZ拉伸強度及延性的重要因素之一。攪拌後距離表面1mm的ND面元素分佈如圖3所示，析出物的濃度分佈有不均勻現象；而經過固溶處理後的元素分佈如圖4所示，析出物的濃度分佈較固溶處理前均勻，所以在經過重新固溶後，有改善析出物濃度不均勻的效用。 在攪拌及自然時效後，析出物的分佈濃度並不均勻，會對於在拉伸時均勻變形的能力造成影響。由於高低濃度之間為應力集中處，破斷裂縫會優先沿著兩區之間的方向，即洋
全面解读八大系列铝及铝合金特性
全面解读八大系列铝及铝合金特性 铝材的比重较轻，在成型时的回弹较小，强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，产品成形较复杂时，较不锈钢更易控制，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，且目前铝材的表面处理工艺阳极氧化、拉丝、喷砂等已经很成熟，铝材在手机上的使用也非常的多。 根据铝合金按加工方法可以分为变形铝合金和铸造铝合金，铝及铝合金的编号主要分为八个系列。 合金牌号表示方法 国际牌号(用四位阿拉伯数字,现常用表示方法): 1XXX 表示为99%以上的纯铝系列,如1050、1100 2XXX 表示是铝-铜合金系列,如2014 3XXX 表示是铝-锰合金系列,如3003 4XXX 表示是铝-硅合金系列,如4032 5XXX 表示是铝-镁合金系列,如5052 6XXX 表示是铝-镁-硅合金系列,如6061、6063 7XXX 表示是铝-锌合金系列如7001 8XXX 表示是上述以外的合金体系 一系 在所有系列中1000系列属于含铝量最多的一个系列，纯度可以达到99.00%以上。1000系列铝板根据最后两位阿拉伯数字来确定这个系列的最低含铝量，比如1050系列最后两位阿拉伯数字为50，根据国际牌号命名原则，含铝量必须达到99.5%以上方为合格产品。 一系的铝成形性、表面处理性良好，在铝合金中其耐蚀性最佳。其强度较低，纯度愈高其强度愈低。
手机上常用的到的有1050、1070、1080、1085、1100，做简单挤压成型（不做折弯），其中1050和1100可以做化学打沙、光面、雾面，法线效果,有较明显的材料纹路，着色效果好；1080和1085镜面铝常用来做亮字、雾面效果，无明显材料纹路。 一系的铝材都相对较软，主要用来做装饰件或内饰件。 二系 特点是硬度较高，但耐蚀性不佳，其中以铜原属含量最高，2000系列铝合金代表2024、2A16、2A02。2000系列铝板的含铜量在3-5%左右。 2000系列铝棒属于航空铝材，作为构造用材使用，目前在常规工业中不常应用。
铝合金特性
铝合金铸品轻巧，耐高温，是众多合金铸品中的姣姣者。它刚硬，有良好的伸缩性，抗腐蚀和散热能力，适合各种环境需求。 该文本详尽地介绍了铝合金的所有性质和功用。 表格中显示的是铝合金的性质，其他有关文章可在我们的English language web page(英文网页)，和相关的PDF(便携文件格式)中查询， 每一种铝合金产品都有其独到的特性，而我们不断创新的Material Selector(材质选择)将帮你选择最适合你需求的产品。 铝合金特性： ? 耐高温操作 ? 超强防腐蚀 ? 轻便 ? 高硬度及良好的伸缩性 ? 不易变形，耐高压 ? 精良的EMI过滤性 ? 传热性高 ? 导电性高 ? 高品质成品 ? 环保型，可循环使用
参照指数: 1=最高指数, 5=最低指数 A抗高温分裂.合金抵抗温度改变，热胀冷缩时产生的压力的能力 B冲模容量.液体金属流入模具及注入细小部件的能力 C机械加工与质量.切割，切割片特质，成品质量和工具寿命的综合评定 D电镀加工与质量.在正常操作下，模铸接受和保持电镀的能力 E刨光加工与质量.在正常刨光操作下，刨光难易程度，速度，成品质量的综合评定 F 防拈连冲模.液体金属注入模具后，不与模具表面拈连。以混合金属的1%为准 G防腐蚀. 标准盐酸测试下的抗腐蚀能力 H外观. 硫磺酸电解质表层的色泽，明暗度和谐统一 I 防氧化保护层.保护层和合金的基本抗腐蚀力的综合评定 J 高温环境下的伸缩性.在测试温度下延长加热时间，温度高达260°C(500°F)时伸缩性的评定 A380型铝合金 A380型铝合金是最普遍的专用铝合金，因为它集合了易铸模，便于机械加工，热传导好等特性。变移性，承压力，和抗高温分裂性都很强虽然A380型一直被认为便于机械加工，但由于较高的硅含量，使其稍显粗糙。它被广泛地运用于各种产品，包括电机设备的底盘，引擎支架，变速箱，家具，发电机和手工工具。
7075铝合金表面处理
7075铝合金表面处理 1. 化学镀镍、渗氮、热扩渗都是传统的铝合金表面强化技术，能够改善材料的表面性能。研究化学镀镍加气体渗氮的复合方法处理7075铝合金表面的工艺和性能以及7075铝合金与Mg-Zn合金相互扩散过程。对带有镍层表面的7075铝合金进行气体渗氮，增大了铝合金的表面硬度,其硬度最高达700HV,是基体硬度的7-8倍。 2. 7075铝合金表面镀硬铬工艺。 3. 化学镀技术：在铝合金基体上制备Ni-Cu-P合金镀层、Ni-P/纳米金刚石或者Ni-Co-P/Si3N4化学复合镀层。 4. 铝合金复合涂层技术，研究硬质阳极氧化处理，发展具有减摩耐磨性能的自润滑铝合金复合涂层。将铝先进行硬质阳极氧化,然后采用热浸法引入聚四氟乙烯微粒至氧化膜膜孔及表面,通过真空精密热处理后形成复合涂层。 5. 复合电镀：利用复合电镀技术，在铝合金基体上电镀Ni／微米Al2O3／纳米Al2O3复合镀层。 6. 喷涂方法：在铝合金表面喷涂烧结型WC-17Co粉末，制备WC涂层,以提高铝合金基体的耐磨性。 7. 激光熔覆技术 用激光熔覆技术对铝合金表面进行改性，在铝合金表面激光熔覆制备各种性能的硅涂层。利用横流CO2高激光器，以铝合金为基材，在其表面预置硅粉后进行激光处理，研究熔覆工艺参数优化、组织形貌、热处理研究。 8. 低温常压化学气相沉积（APCVD）技术，在铝及其合金基底上制备硅氧化物陶瓷薄膜。沉积温度为400℃，有效提高铝及铝合金表面的耐磨性。 9. 强流脉冲电子束表面改性：高能电子束在很短的脉冲时间内将能量注入材料表面极薄的一层。利用Nadezhda-2型强流脉冲电子束装置研究了对6063铝合金化学镀的影响和YG8硬质合金的改性研究。 10. 铝合金表面镀渗复合改性处理工艺：利用闭合场非平衡磁控溅射预先在铝合金表面制备一层Ti膜，再进行脉冲等离子体渗氮处理，探索了铝合金表面镀渗复合改性处理工艺。复合改性后与未处理铝合金的磨损率相比,下降了64.7%。 11. 利用电弧离子镀在铝合金上镀制TiN膜以及Ti/TiN多层膜。 12. 对铝合金进行等离子体基离子注入(Plasma Based Ion Implantation，PBII)氮、碳及磁控溅射沉积Ti结合PBII氮、碳注入,在基体表面形成改性层,从而使铝合金表面硬度、耐磨性和耐腐蚀性得到提高,延长铝合金塑料模具的使用寿命。 13. 微等离子体氧化技术：将铝合金置于电解液中通电，使其表面产生微等离子体放电，从而在铝合金表面原位生长一层陶瓷膜的表面处理技术。通过这种技术可在铝合金表面获得高硬度、高热抗、耐腐蚀性好、附着力高、色泽稳定的陶瓷膜层。 14. 铝合金微弧氧化陶瓷层：通过微弧氧化可获得硬质陶瓷层； 15. 铝合金硬质阳极氧化膜技术：研究常温下的硬质阳极氧化工艺，以硫酸为基础电解液，加入有机酸改性，采用恒流法直流叠加脉冲阳极氧化，在2024铝合金表面得到硬度350HV、膜厚50μm的氧化膜。 16. 利用电弧氮化法直接在铝及铝合金基体上制备氮化层。使用普通的钨极氩弧焊机，通入不同比例的氮气与氩气混合气体，在纯Al合金基体上，高温电弧使基体局部熔化，同时使氮气电离，与熔化的Al发生反应生成AlN，冷却后形成氮化层，提高抗磨料磨损和摩擦磨损性能。
部分铝合金的特性参数
铝合金不同牌号的性能-各种牌号的铝合金性能 2007-10-16 09:53 铝合金不同牌号的性能-各种牌号的铝合金性能 铝合金称呼 合 材料特性的概要用途例 金 JIS A.A 系统 1060 1060 导电材61%IACS 保证，强度必要时使用6101 导电板、电线 1085 1085 1080 1080 成形性、表面处理性良好、耐蚀性是铝合日用品、铭板、照明器具、1070 1070 金中最好的合金。强度依铝的纯度而减反射板、装饰品、化学工 纯 1050 1050 少。业槽、散热片、溶接线、 铝 1N30 导电材、印刷板 系 1100 1100 纯度在99% 以上的一般用途铝。在阳极氧一般器物、散热鳍片、建1200 1200 化后外观稍稍泛白，此外其它特性与上述材、热交换器零件 合金相同。 1N00 比1100 强度稍高，挤压性良好。其它特性同1100 。日用品 2011 2011 切削性良好、强度高、耐蚀性差。要求耐蚀性的场合使用6262 合金。旋钮、光学零件、螺丝 2014 2014 2017 2017 因为铜含量高、耐蚀性、强度高、使用在航空飞机、齿轮、油压零2024 2024 构造用材料，也适用于锻造品。件、自行车轮鼓 Al -Cu 2117 2117 固溶化处理后，作为铆钉、铆扣材料。铆钉、铆扣 2018 2218 2018 2218 锻造性良好、高温强度高，适用于要求耐热性的锻造零件，耐蚀性差。气缸盖、活塞、VTR 气缸 系 2618 2618 高温强度高、耐蚀性差活塞、橡胶成型用的模具、 一般耐热用零件 2219 2219 高温、低温的强度特性良好、溶接性也良好、但耐蚀性差低温用储槽、航天机器 2025 2025 锻造性良好、强度高、耐蚀性差螺旋桨、磁性鼓 2N01 耐热性佳、强度高、耐蚀性差飞机引擎、油压零件 3003 3003 强度比1100 高、成形性、溶接性、耐蚀散热片、化妆板、复印机3203 - 性良好轮鼓、车用空调部品、船 Al 舶用材 -Mn 3004 3104 3004 3104 强度比3003 高、成形性、耐蚀性良好铝罐体、灯泡头、彩色铝
5052铝合金与7075铝合金参数对比
5052铝合金与7075铝合金参数对比 一、材料名称： 铝及铝合金轧制板材(≤150mm,O态) 牌号：5052 铝合金板(2张) 标准：GB/T 3880-2006 5052铝板的介绍：5052铝板为AL-Mg系合金铝板，是应用最广的一种防锈铝，这种合金的强度高，特别是具有抗疲劳强度：塑性与耐腐蚀性高，不能热处理强化，，在半冷作硬化时塑性尚好，冷作硬化时塑性低，耐腐蚀好，焊接性良好，可切削性能不良，可抛光。。 二、5052铝板的应用范围 5052铝板用途主要用于要求高的可塑性和良好的焊接性，在液体或气体介质中工作的低载荷零件，如邮箱，汽油或润滑油导管，各种液体容器和其他用深拉制作的小负荷零件：线材用来做铆钉。也常用于交通车辆、船舶的钣金件，仪表、街灯支架与铆钉、五金制品、电器外壳等。 三、5052铝板的化学成份： 铝 Al ：余量；硅 Si ：0.25；铜 Cu ：0.10 ；镁 Mg：2.2～2.8；锌 Zn：0.10；锰 Mn：0.10；铬 Cr：0.15～0.35 ；铁 Fe： 0.4 0 。 四、5052铝板的力学性能 抗拉强度（σb ）：170～305MPa 条件屈服强度σ0.2 (MPa)≥65 弹性模量（E）： 69.3～70.7Gpa 退火温度为：345℃。不同加工硬化和热处理状态下，力学性能有所不同。
五、5052铝板的表面质量 1、表面不允许有裂纹、腐蚀斑点和硝盐痕迹。 2、表面上允许有深度不超过缺陷所在部位壁厚公称尺寸8%的起皮、气泡、表面粗超和局部机械损伤，但缺陷最大深度不能超过0.5mm,缺陷总面积不超过板材总面积的5%。 3、允许供货方沿型材纵向打光至表面光滑。 4、其他要求：有需求方和供货方自己拟定。 六、5052铝板焊接焊条型号 5052铝板可用ER5356焊条焊接，焊接以后能满足5052铝板的力学性能。5356的化学成分：Si：0.25； Fe：0.40 ；Cu：0.10；Mn：0.05-0.20；Mg ：4.5-5.6； Cu：0.02--0.20； Zn：0.10- 0.20 ； Ti：0.06--0.20 ；Al：余量；5336含镁量高一些。 七、5052铝板系列和1060铝板系列的区别 硬度：1060铝板的抗拉强度为 110-130之间，而5052系列的抗拉强度则达到了210-230之间也就是说5052的硬度比1060的硬度高100%。延伸率：1060系列的延伸率为5%，而5052系列的延伸率达到了12-20%之间，也可以这样认为，在5052系列比1060硬100%的情况下，延伸率也提高了200%左右。化学性能：1060为纯铝板，5052为合金铝板，在特殊环境下5052耐腐蚀更好一些。 八、相关产品标准 铝板带国家标准(GB/T 3880-2006)，适用于铝合金板带材料的统一标准。词条图册更多图册 九、5052铝板现货规格： 5052板材现货规格：0.3mm-350mm(厚度) 5052棒材现货规格：3.0mm-500mm(直径) 5052线材现货规格：0.1mm-20mm(线径） 5052管材现货规格：20mm-100mm(管径） 可以为客户提供各种规格的加工 7075铝合金
几种常用铝合金的性能
几种常用铝合金的性能2024 6061 6063 7075 变形铝合金状态表示法 2024 （L Y12铝合金）通常供应状态为T351 2024(L Y12)为铝－铜－镁系中的典型硬铝合金，其成份比较合理，综合性能较好。很多国家都生产这个合金，是硬铝中用量最大的。该合金的特点是：强度高，有一定的耐热性，可用作150°C以下的工作零件。温度高于125°C，2024合金的强度比7075合金的还高。热状态、退火和新淬火状态下成形性能都比较好，热处理强化效果显着，但热处理工艺要求严格。抗蚀性较差，但用纯铝包覆可以得到有效保护;焊接时易产生裂纹，但采用特殊工艺可以焊接，也可以铆接。广泛用于飞机结构、铆钉、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他种种结构件。 L Y12合金铝的化学成份 硅Si 铁Fe 铜Cu 锰Mn 镁Mg 铬Cr 锌Zn 钛Ti 其它元素铝每个总计－－－ L Y12合金的机械及物理性能 抗拉强度MPa 470 %屈服强度MPa325 伸长率％10 疲劳强度105 硬度HB120 电导率20°C 30 20°C电阻率48 弹性模量68 密度2770 2024的合金元素为铜，被称为硬铝，具有很高的强度和良好的切削加工性能，但耐腐蚀性较差。广泛应用于飞机结构（蒙皮、骨架、肋梁、隔框等）、铆钉、导弹构件、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他各种结构件。 化学成分(Chemical Composition Limits wt%) Cu Si Fe Mn Mg Zn Cr Ti Al 0. 10 / 余量 典型合金2024-T351机械和物理性能(Typical Mechanical & Physical Properties) 焊接性切削性耐蚀性电导率20℃(68℉)(%IACS) 密度(20℃)(g/cm3) 受限很好差30-40 抗拉强度(25°C MPa) 屈服强度(25°C MPa) 硬度 500kg力10mm球延伸率 (1/16in)厚度最大剪应力 MPa 472 325 120 10 285 补充：2024疲劳强度较好。
铝合金的牌号、状态和性能解析
1铝的基本特性与应用范围 铝是元素周期表中第三周期主族元素，原子序数为13，原子量为26.9815。 铝具有一系列比其他有色金属、钢铁、塑料和木材等更优良的特性，如密度小，仅为2.7 g / cm3，约为铜或钢的1/3；良好的耐蚀性和耐候性；良好的塑性和加工性能；良好的导热性和导电性；良好的耐低温性能，对光热电波的反射率高、表面性能好；无磁性；基本无毒；有吸音性；耐酸性好；抗核辐射性能好；弹性系数小；良好的力学性能；优良的铸造性能和焊接性能；良好的抗撞击性。此外，铝材的高温性能、成型性能、切削加工性、铆接性以及表面处理性能等也比较好。因此，铝材在航天、航海、航空、汽车、交通运输、桥梁、建筑、电子电气、能源动力、冶金化工、农业排灌、机械制造、包装防腐、电器家具、日用文体等各个领域都获得了十分广泛的应用，下表列出了铝的基本特性及主要应用领域。 铝的基本特性及主要应用领域
3 变形铝合金分类、牌号和状态表示法 3. 1变形铝合金的分类 变形铝合金的分类方法很多，目前，世界上绝大部分国家通常按以下三种方法进行分类。 ⑴按合金状态图及热处理特点分为可热处理强化铝合金和不可热处理强化铝合金两大类。不可热处理强化铝合金（如：纯铝、Al-Mn、Al-Mg、Al-Si系合金）和可热处理强化铝合金（如：Al-Mg-Si、Al-Cu、Al-Zn-Mg 系合金）。 ⑵按合金性能和用途可分为：工业纯铝、光辉铝合金、切削铝合金、耐热铝合金、低强度铝合金、中强度铝合金、高强度铝合金（硬铝）、超高强度铝合金（超硬铝）、锻造铝合金及特殊铝合金等。 ⑶按合金中所含主要元素成分可分为：工业纯铝（1×××系），Al-Cu合金（2×××系），Al-Mn合金（3×××系），Al-Si合金（4×××系），AL-Mg合金（5×××系），Al-Mg-Si合金（6×××系），Al-Zn-Mg合金（7×××系），Al-其它元素合金（8×××系）及备用合金组（9×××系）。 这三种分类方法各有特点，有时相互交叉，相互补充。在工业生产中，大多数国家按第三种方法，即按合金中所含主要元素成分的4位数码法分类。这种分类方法能较本质的反映合金的基本性能，也便于编码、记忆和计算机管理。我国目前也采用4位数码法分类。 3. 2中国变形铝合金的牌号表示法 根据GB/T16474 —1996“变形铝及铝合金牌号表示方法”，凡化学成分与变形铝及铝合金国际牌号注册协议组织（简称国际牌号注册组织）命名的合金相同的所有合金，其牌号直接采用国际四位数字体系牌号，
7075超硬铝合金
广毅荣供应：进口超硬铝合金、超硬铝合金的价格、7075铝板、7075超硬铝合金、7075模具铝板、7075高耐磨铝棒、7075超硬合金铝板、7075进口铝棒、7075航空航天铝合金、进口美铝7075超硬铝合金、7075铝合金SGS环保报告、7075铝板原产地材质证明、进口铝合金特硬铝材超硬铝的性能进口超硬铝合金7075超硬铝高强度模具铝板7075铝薄板批发东莞7075铝板厂家AL7075-T651超硬铝合金进口7075合金铝板150度最硬航空铝模具制造7075铝板高强度超硬铝合金7075 7075超厚模具铝板高硬度7075航空铝板 7075超硬铝合金 化学成份： 硅Si：0.40 铜Cu：1.2～2.0 镁Mg：2.1～2.9 锌Zn：5.1～6.1 锰Mn：≤0.30 钛Ti：≤0.20 铬Cr：0.18～0.28 铁Fe：0.50 注：单个:≤0.05;合计:≤0.15 铝Al：余量 材质成分及工艺过程严格控制，保证每批次材质成分和机械性能的标准性。 7075铝合金棒的加工特性 7075铝被称为超高强铝合金，合金的屈服强度接近与抗拉强度，屈服比高，比强度也很高，但塑性和高温强度较底，宜做常温、120℃以下使用的承力结构件，合金易于加工， 有姣好的耐腐蚀性能和较高的韧性。该合金广泛用于航空和航天领域，并成为这个领域中最重要的 结构材料之一。
物理特性及机械性能: 抗拉强度:524Mpa 0.2%屈服强度455Mpa 伸长率:11% 弹性模量:E/Gpa:71. 7075铝板产品特点： 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 7075简介： 7075是一种冷处理锻压合金，强度高，远胜于软钢。7075是商用最强力合金之一。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，螺纹滚制更与重不同。 铝7075是一种冷处理锻压合金，强度高，远胜于软钢。7075铝合金是商用最强力合金之一。 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， 螺纹滚制更与重不同。 铝合金的保养和维护： 铝型材产品，具有强度高、重量轻、耐腐性强、结构新颖、装配方便、用材节省、经久耐用的特点，蛤是不合理的保养、安装和维护也会影响铝型材产品的外形美观、表面的色泽。故应有正确的保养和维护的方法。 1、铝型材在搬运过程中，必须轻拿轻放，严防磕碰造成表面碰伤，影响表面美观； 2、铝型材在运输过程中，必须用苫布盖好，严防雨水、雪的侵入；
铝合金的牌号性能与应用
铝合金的牌号、状态和性能 1 铝及铝合金的分类 纯铝比较软，富有延展性，易于塑性成形。如果根据各种不同的用途，要求具有更高的强度和改善材料的组织和其他各种性能，可以在纯铝中添加各种合金元素，生产出满足各种性能和用途的铝合金。 铝合金可加工成板、带、条、箔、管、棒、型、线、自由锻件和模锻件等加工材(变形铝合金)，也可加工成铸件、压铸件等铸造材(铸造铝合金)。 纯铝—1×××系，如1000合金 非热处理型合金Al-Mn系合金—3×××系，如3003合金 Al-Si系合金—4×××系，如4043合金变形铝合金Al-Mg系合金—5×××系，如5083合金 Al-Cu系合金—2×××系，如2024合金 热处理型合金Al-Mg-Si系合金—6×××系，如6063合金铝及Al-Zn-Mg系合金—7×××系，如7075合金铝合金Al-其它元素—8×××系，如8089合金 纯铝系 非热处理型合金Al-Si系合金，如ZL102合金 Al-Mg系合金，如ZL103合金 铸造铝合金Al-Cu-Si系合金，如ZL107合金 Al-Cu-Mg-Si系合金，如ZL110合金 热处理型合金Al-Mg-Si系合金，如ZL104合金 Al-Mg-Zn系合金，如ZL305合金
2 变形铝合金分类、牌号和状态表示法 3. 1 变形铝合金的分类 变形铝合金的分类方法很多，目前，世界上绝大部分国家通常按以下三种方法进行分类。 ⑴按合金状态图及热处理特点分为可热处理强化铝合金和不可热处理强化铝合金两大类。不可热处理强化铝合金（如：纯铝、Al-Mn、Al-Mg、Al-Si系合金）和可热处理强化铝合金（如：Al-Mg-Si、Al-Cu、Al-Zn-Mg系合金）。 ⑵按合金性能和用途可分为：工业纯铝、光辉铝合金、切削铝合金、耐热铝合金、低强度铝合金、中强度铝合金、高强度铝合金（硬铝）、超高强度铝合金（超硬铝）、锻造铝合金及特殊铝合金等。 ⑶按合金中所含主要元素成分可分为：工业纯铝（1×××系），Al-Cu合金（2×××系），Al-Mn合金（3×××系），Al-Si合金（4×××系），AL-Mg合金（5×××系），Al-Mg-Si 合金（6×××系），Al-Zn-Mg合金（7×××系），Al-其它元素合金（8×××系）及备用合金组（9×××系）。 这三种分类方法各有特点，有时相互交叉，相互补充。在工业生产中，大多数国家按第三种方法，即按合金中所含主要元素成分的4位数码法分类。这种分类方法能较本质的反映合金的基本性能，也便于编码、记忆和计算机管理。我国目前也采用4位数码法分类。 3.3 中国变形铝合金状态代号及表示方法 根据GB/T16475–1996标准规定，基础状态代号用一个英文大写字母表示。细分状态代号采用基础状态代号后跟一位、两位或多位阿拉伯数字表示。 3.3.1基础状态代号 3.3.2 细分状态代号 HXX状态 H后面的第一位数字表示获得该状态的基本处理程序 H1 ——单纯加工硬化状态 适用于未经附加热处理，只经加工硬化即获得所需强度的状态。
纯铝和铝合金的特性
铝目前是电子散热器使用最广泛的材料。铝的特性非常适合于制造散热器。导热性能好，价格便宜。 下面介绍一下散热行业所使用的纯铝和铝合金的特性， 一、纯铝：密度：铝是一种很轻的金属，密度为2.71克/厘米3，约为纯铜的1/3。 导电导热性：铝的导热及导电性能好，当铝的截面和长度与铜相同时，铝的导电能力约为铜的61%，如果铝与铜的重量相同尔截面不同(长度相等)，则铝的导电能力为铜的200%。 化学特性：抗大气腐朽性能好，因为其表面易形成致密的氧化铝膜，能阻止内部金属的进一步氧化，铝与浓硝酸、有机酸及食品基本不起反应。铝呈面心立方结构，工业用纯铝塑性极高(ψ=80%),很容易承受各种成型工艺，但其强度过低，σb约为69Mpa,故纯铝只能通过冷变形强化或合金化来提高其强度后，才可以作为结构材料; 铝是非磁性，无火花材料，且反射性能好，既能反射可见光，也能反射紫外线;铝中的杂质为硅和铁，当杂质含量越高时，其导电性，抗腐蚀性及塑性越低; 二、铝合金：如果在铝中加入适量的某些合金元素，再经过冷加工或者热处理，可以大幅度的改善某些特性，铝中最常用的合金元素为铜、镁、硅、锰、锌，这些元素有时单独加入，有时配合加入，除了上述元素外，有时还加入微量的钛、硼、铬等。根据铝合金的成分及生产工艺特点，可以分为铸造铝合金及形变铝合金两类。形变铝合金：这类铝合金通常通过热态或冷态的压力加工，即经过轧制，挤压等工序，制成板
材、管材、棒材以及各种型材使用，这类合金要求具有相当高的塑性，故合金含量较少。铸造铝合金则是将液态金属直接浇注在砂型中，制成各种形状复杂的零件，对这类合金要求具有良好的铸造性，即良好的流动性，合金含量少时，适宜做形变铝合金，合金含量多时，做铸造铝合金。铝合金的弹性模量小，仅相当于钢材的1/3，即在相同的截面下，加以相同的载荷，铝合金的弹性变形是钢的3倍，承受力不强，但抗震性能好。铝合金的硬度范围(包括退火和时效硬化状态)为20~120HB。 最硬的铝合金比钢材还软。铝合金的抗拉强度极限为90Mpa(纯铝)到600Mpa(超硬铝)， 与钢材相比差距较大。铝合金的熔点较低(一般在600℃左右，钢在1450℃左右)。铝合金在常温及高温下均具有优良的塑性，可以采用挤压法制成截面形状极为复杂、而且壁薄、尺寸精度高的结构零件。铝合金除有适宜的机械性能之外，还具有优良的耐腐蚀，导热导电及拋旋光性能。 （信义通铝业提供）