实用文档之铝合金热力学性能
金属铝的化学性能及物理性能
金属铝的化学性能及物理性能纯铝的物理性能(1)晶体结构固态时铝为面心立方结构，每个晶胞含有4个原子。
常温下，高纯铝（99.996%)的晶格常数为4.0494×10-10m。
常压下温度从4K至熔点是稳定的，无同素异晶转变。
用衍射法测得纯铝液态和固态结构分别为：液态，配位数10〜11，原子间距2.96×lO-10m;固态，配位数12,原子间距2.86×l0-10m。
在铝晶体中，存在着两种间隙，即直径为1.170×lO-10m的八面体间隙和直径为0.62×10-10m的四面体间隙，碳、氮、氢、硼、氧、氟、氯等元素均可作为间隙元素溶人铝中，但固溶度极小。
纯铝在室温时的滑移系为{111}<110>，高于450℃时，除{111}<110>外，还有{100}<100>。
织构方面，丝织构为<111>+<110>，板织构为{110}<112>。
(2)密度在室温时，高纯铝（99.996%)的理论密度为2.698g/cm3;而工业纯铝(99.5%)的密度为2.710g/cm3，700℃时，其密度仅为2.373g/cm3。
(3)热学性能①熔点。
铝的熔点与其纯度有关，并随铝纯度的升高而升高。
常压下，当纯度为99.996%时，铝的熔点为660.24℃；其溶解热为3.961×l05J/kg。
不同纯度的铝的熔点见表1。
表1不同纯度的铝的熔点②沸点。
铝的沸点为2467℃，最大蒸发速度为0.7×l013个(原子)/s，高于这个速度就会发生爆炸。
③比热容。
纯铝的比热容是0.88×103J/(Kg·℃)。
④热膨胀系数。
纯铝(99.99%)的热膨胀系数包括体膨胀系数和线膨胀系数。
其中，体膨胀系数为68.1×l0-6m3(m3· K);不同温度下纯铝的线膨胀系数如表2所示。
铝合金材料性能
铝合金材料性能
铝合金是一种常见的金属材料，具有较好的性能特点，被广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑工程等领域。
铝合金材料的性能主要包括力学性能、物理性能和化学性能三个方面。
首先，铝合金材料的力学性能表现出较高的强度和硬度。
铝合金的抗拉强度通
常在150-300MPa之间，而硬度则在50-150HB之间。
这使得铝合金能够承受一定
的载荷和冲击，具有较好的抗变形能力，适用于制造各种结构件和零部件。
其次，铝合金材料的物理性能表现出较好的导热性和导电性。
铝合金的导热系
数约为190-230W/(m·K)，远高于普通的结构钢和铸铁，这使得铝合金可以快速散热，适用于制造散热器、发动机外壳等部件。
同时，铝合金的电导率也较高，适用于制造电气连接件和导电结构。
最后，铝合金材料的化学性能表现出较好的耐腐蚀性和可焊性。
铝合金具有较
好的耐大气、水和酸碱溶液的腐蚀性能，适用于长期在恶劣环境下使用。
同时，铝合金也具有较好的可焊性，可以通过氩弧焊、气保焊等方法进行连接和修复。
综上所述，铝合金材料具有较好的力学性能、物理性能和化学性能，适用于各
种工程领域的应用。
然而，铝合金材料也存在一些缺点，如低的耐磨性和易氧化等问题，需要在实际应用中加以注意和改进。
希望通过不断的研究和改进，铝合金材料能够更好地满足工程领域的需求，为人类社会的发展做出更大的贡献。
铝合金的室温力学性能及用途
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铝合金的力学性能及用途 力学性能 类别 工业 纯铝 牌号 L4 L6 材料状态 抗拉强度 屈服强度 剪切强度 30 100 100 210 170 50 130 180 60 170 280 300 440 110 240 110 300 55 125 150 210 80 100 110 200 290 伸长率 30 6 23 6 20 23 10 5 24 24 23 20 10 18 15 18 17 收缩率 80 60 64 25 70 55 60 50 42 布氏硬度 25 32 45 60 70 30 40 55 38 70 115 应用举例 制作铝箔、垫片、电缆、电子管隔离罩及其他不受力 的结构元件 常用于焊接零件、管道容器及受中等载荷的零件和 制品，线材可用于焊条及铆钉 用于制作受力零件、飞机蒙皮及骨架零件 用于在气、液介质中工作的焊接零件、管道容器、深压 延及弯曲制造的低载零件，以及，铆钉线材等 主要做铆钉材料，用于中等强度及工作温度不大于 100℃的结构用铆钉 用于工作温度为125--250℃的铆钉 用于制作模锻件、飞机蒙皮、骨架零件、隔框及铆钉等 适于制造各种中等强度的零件和构件、冲压连接件、 空气螺旋桨叶片及铆钉等 适于制作各种高负荷的零件及构件，如飞机的骨架 零件、蒙皮、隔框、翼梁等
防 锈 铝
硬 铝
注
M 80 Y 150 M 190 LF2 Y2 250 LF6 M 325 M 130 LF21 Y2 160 Y 220 M 160 LY1 CS 300 LY4 CZ 460 CZ 400 LY6 Y2 540 M 210 LY11 CZ 420 M 210 LY12 CZ 460 铝合金状态代号 M 退火 C 淬火 Y 冷作硬化 Y2 半冷作硬化 CZ 淬火及自然时效 CS 淬火及人工时效
金属材料的热力学性质分析
金属材料的热力学性质分析金属是现代工业发展和科学研究中不可或缺的重要材料之一。
金属材料的热力学性质是研究其物理和化学特性的关键因素之一。
本文将从金属材料的热力学性质入手，探讨其相关特性和应用领域。
一、金属材料的热力学性质热力学是研究能量转化和物质运动的学科，是理解物质状态和相变过程的基础。
金属材料的热力学性质是指其热胀冷缩、热传导、热膨胀、热膨胀系数等物理性质。
热胀冷缩是指在温度变化时，金属材料的体积和形状发生变化，导致相应应力和变形。
热传导是指金属材料能够快速地将热量传递到周围环境中，从而使其温度逐渐平衡。
热膨胀是指物体在受热作用下体积的变化，这个变化量以温度为参数，反应了物体的热稳定性。
二、金属材料的热力学性质特性及应用1.热胀冷缩的特性及应用金属材料的热胀冷缩系数大小表示了其在瞬间受到温度变化时产生的应变变化，我们可以通过它来预测在编制热胀缩补偿措施时所需要的数据。
在机械工程、电子工程、航空航天等工程领域应用广泛。
举个例子，汽车发动机，从冷却状态到工作状态需要发生较大的体积和形状变化，如果离心轮和原动机就产生较大的应力和变形，整个汽车的安全运行将受到威胁。
因此，了解和控制各部件的热胀缩特性是保护汽车安全运行的关键。
2.热传导的特性及应用金属材料的热传导系数是一个反映了其传热能力的物理量。
热传导系数同样在机械工程、材料科学、电子工程等领域有广泛的应用。
例如，在冶金学中，我们需要研究各种不同材料之间能够进行热能的传递性能。
在设计制造各种热交换器、传感器等产品时，需要将热传导系数纳入到其设计当中，以保证其热性能和功效的高效性。
3.热膨胀系数的特性及应用热膨胀是指物体在受热作用下体积的变化，该热膨胀量是受到温度变化大小的约束。
金属的热膨胀系数大小表示了其在变化温度时的体积变化比例。
在材料制造业以及某些电子产品设计中，我们需要确保各个部件和组件在变化温度时不会发生任何相对运动的情况，以保证其工作的稳定性与可靠性。
铝合金热力学性能之欧阳道创编
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铝合金热力学性能之欧阳歌谷创作
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铝合金的力学、热学、物理性能符号和含义
铝及铝合金的力学、热学、物理性能符号和含义
铝及铝合金的力学、热学、物理性能符号和含义
表1—1 列出了常用的一些力学、热学及物理的符号及含义，并列出了某些单位的换算公式及对应的数值。
0t 为在给定定温度范围内，t ℃时的长度；C为合金常数，其数值在表达1—3中列出。
一般来讲6063的热传导为205W/M。
K，6061T5为180W/M。
K，压铸一般ADC12为40-60W/M。
K，传说压铸1017也可以到两百以上，
但没有用过
1100铝合金导热系数（也有人叫热导率）：O状态（就是退火状态）为222W/(m*K)（20摄氏度时）,H18状态为218，单位和O态一
样，也是20摄氏度下的；
3003铝合金：20摄氏度下，O态为193，H12态为163，H14态为159，H18态为155，单位和上面的一样。
6063 6061这些铝合金导热系数都不错，做车铝挤压都可以
压铸铝虽然都用ADC12，但用于散热方面其实并不太好，导热系数只有96左右，！如果一定要用压铸的方式来做散热器的话，比较推荐
用AA1070，热传导率高达200 W/m.K 左右，具有良好的散热效果，不过，以AA1070 铝合金压铸散热器存在着一些其自身无法克服
的先天不足：
(1)压铸时表面流纹及氧化渣过多，会降低热传效果。
(2)冷却时内部微缩孔偏高，实质热传导率降低(K<200 W/m.K)。
铝合金塑性成形的热力学分析
铝合金塑性成形的热力学分析一、铝合金塑性成形的基本原理铝合金作为一种轻质、高强度的材料，在现代工业中有着广泛的应用。
其塑性成形过程是将铝合金材料通过外力作用，使其发生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的零件或产品。
铝合金塑性成形的基本原理涉及到材料力学、热力学和金属学等多个领域。
1.1 铝合金的物理特性铝合金具有较低的密度和较高的比强度，这使得它在航空航天、汽车制造、电子设备等领域具有显著的应用优势。
此外，铝合金还具有良好的导热性、导电性和耐腐蚀性，这些特性对于其塑性成形过程至关重要。
1.2 塑性成形的热力学基础塑性成形过程中，铝合金的变形伴随着能量的转换和传递。
热力学分析是研究材料在变形过程中能量变化的重要手段。
通过热力学分析，可以了解铝合金在成形过程中的温度变化、热量的产生与传递，以及这些因素对材料性能的影响。
1.3 塑性变形机制铝合金在塑性成形过程中，其内部结构会发生改变，包括位错运动、晶粒变形和再结晶等。
这些变形机制与铝合金的微观结构密切相关，同时也受到外部条件如温度、应力和应变率等因素的影响。
二、铝合金塑性成形的热力学分析方法对铝合金塑性成形过程进行热力学分析，可以帮助我们更好地理解材料在成形过程中的行为，优化成形工艺，提高产品质量。
2.1 热力学模型的建立在铝合金塑性成形的热力学分析中，首先需要建立合适的热力学模型。
这通常涉及到对材料的热物理性质、变形机制和热交换过程的描述。
模型的建立需要考虑材料的非线和多物理场的耦合效应。
2.2 有限元模拟有限元模拟是一种常用的热力学分析方法，它通过将连续的物理问题离散化，转化为可解的代数方程组。
在铝合金塑性成形的有限元模拟中，可以模拟材料在成形过程中的温度场、应力场和应变场，预测材料的变形行为和可能的缺陷。
2.3 实验验证理论分析和模拟计算的结果需要通过实验进行验证。
实验方法包括高温拉伸试验、热模拟试验和微观结构分析等。
通过实验数据与模拟结果的对比，可以评估模型的准确性和可靠性，为铝合金塑性成形工艺的优化提供依据。
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164(200℃)
172(300℃)
181(400℃)
515-520
＞520
电学性能
合金
20℃体积电导率
/%IACS
O：50；T3、T36、T351、T361、T4：30；T6、T81、T851、T861：38
O：34；T3、T36、T351、T361、T4：57；T6、T81、T851、T861：45
各种状态：0.1
T3、T4、T361：-68；T6、T81、T861：-0.80
2036
O：50；T4：41
O：33；T4：42
O：39；T31、T37、T351：62；T62、T81、T87、T851：57
各种状态：0.1
T31、T37、T351：-0.64；T62、T81、T87、T851：-0.80
2319
O：44
O：39
2.94×10-3
2618
T61：37
T61：47
T61：0.1
2A01
T4：40
T4：39
2A02
实用文档之"铝合金热学性能"
1xxx合金
热学性能
合金
液相线（℃）
固相线（℃）
比热容（20℃）
/J·（kg·k）-1
热导率（20℃）/W·（m·k）-1
过烧温度(℃)
O状态
H18状态
1050
657
646
900（20℃）