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。
铸造铝合金力学性能
铸造铝合金力学性能铝合金的力学性能与其合金分类、铸造方法、热处理状态等因素有关。
合金代号是由“ZL”和三个数字组成，其中第一位数字表示合金系列，第二、三位数字表示顺序号。
优质合金在代号后附加字母“A”。
铸造方法有砂型、金属型和熔模铸造。
热处理状态包括铸态、人工时效、退火、固溶处理加自然时效、固溶处理加人工时效和稳定化处理。
不同的热处理状态可提高合金的强度、硬度、塑性和抗腐蚀性能。
铝硅系铸造铝合金的力学性能如下表所示：合金牌号为ZAlSi7MgZL101、ZAlSi7MgAZL101A、ZAlSi12ZL102和ZAlSi9MgZL104，铸造方法包括砂型、金属型和熔模铸造，热处理状态包括铸态、人工时效、退火、固溶处理加自然时效、固溶处理加人工时效和稳定化处理。
其中，ZAlSi7MgAZL101A在代号后附加字母“A”，表明是优质合金。
不同的铸造方法和热处理状态对合金的力学性能有影响，需要根据具体情况选择合适的工艺。
抗拉强度Rm/MPa、伸长率A/%、布氏硬度HBW是衡量合金材料性能的重要指标。
以下是各种合金状态下的性能参数：合金牌号合金代号铸造方法合金状态抗拉强度Rm/MPa 伸长率A/% 布氏硬度HBWZAlSi5Cu1Mg ZL105J SB、RB、KB F 155 2 50ZAlSi5Cu1Mg AZL105A S、R、K T2 135 2 45ZAlSi8Cu1Mg ZL106 JB SB、RB、KB T4 185 4 50ZAlSi7Cu4 ZL107 SB S T4 175 4 50ZAlSi12Cu2Mg ZL108 J ZAISi12Cu1Mg INil T5 205 2 50ZAlSi12Cu1Mg INil ZL109 J T5 195 2 60ZAlSi5Cu6Mg ZL110 S ZAISi5Cu6Mg T5 195 2 60ZAlSi9Cu2Mg ZL111 SB SB、R、K T6 225 2 60ZAlSi5Zn1Mg ZL115 J T7 195 1 65ZAlSi5Cu1Mg ZL116 S T8 245 4 70ZAlSi7Cu2Mg - - - 165 - -ZAlSi8MgBe ZL116 J - - 245 2 60ZAlSi7Cu2Mg - - - - 125 - 70通过表格可以看出，不同合金状态下的性能参数有所差异。
7075铝合金 比热容
7075铝合金的比热容1. 什么是比热容比热容是物质吸收或释放单位质量热量时，温度变化的大小。
它是描述物质热学特性的重要参数，通常用符号Cp表示。
比热容的单位是焦耳/千克·开尔文（J/kg·K）或卡路里/克·摄氏度（cal/g·°C）。
2. 7075铝合金的概述7075铝合金是一种高强度铝合金，主要由铝、锌、镁、铜等元素组成。
它具有优异的机械性能和抗腐蚀性能，广泛应用于航空航天、汽车制造、船舶建造等领域。
3. 7075铝合金的比热容特性比热容是描述物质热学特性的重要参数之一，对于铝合金的研究和应用具有重要意义。
7075铝合金的比热容取决于其化学成分、晶体结构以及温度等因素。
3.1 化学成分对比热容的影响7075铝合金的主要成分是铝、锌、镁和铜。
这些元素的不同含量和比例会对合金的比热容产生影响。
一般来说，铝和铜的比热容较高，而锌和镁的比热容较低。
因此，7075铝合金的比热容通常会受到这些元素含量的影响。
3.2 晶体结构对比热容的影响7075铝合金的晶体结构是由铝和其他元素的相互作用而形成的。
晶体结构的不同会导致合金的比热容发生变化。
一般来说，晶体结构越紧密，比热容越高；晶体结构越松散，比热容越低。
因此，7075铝合金的比热容受其晶体结构的影响。
3.3 温度对比热容的影响温度是影响物质比热容的重要因素之一。
对于7075铝合金来说，随着温度的升高，其比热容会发生变化。
一般来说，随着温度的升高，晶体结构的稳定性会发生变化，从而导致比热容的变化。
因此，温度对7075铝合金的比热容具有一定的影响。
4. 7075铝合金的比热容应用7075铝合金具有优异的机械性能和抗腐蚀性能，广泛应用于航空航天、汽车制造、船舶建造等领域。
比热容作为描述物质热学特性的重要参数，对于铝合金的研究和应用具有重要意义。
4.1 在航空航天领域的应用7075铝合金由于其高强度和轻量化的特点，被广泛应用于航空航天领域。
铝合金比热容为
铝合金比热容为铝合金是一种轻质、耐腐蚀、抗氧化的材料，因其广泛应用于航空、汽车制造、建筑、电子等领域而备受瞩目。
其中，比热容是描述铝合金热性能的一项重要指标。
下面，我们就来详细了解铝合金比热容的相关知识。
一、什么是比热容比热容是指物质单位质量在单位温度下吸收或放出的热量，通常用J/(kg·℃) 表示。
它是描述物质热性能的一项重要指标。
比热容越大，物质在升温时能够吸收更多的热量，从而升温速度更慢；相反，比热容越小，物质在升温时能够放出更多的热量，从而升温速度更快。
二、铝合金比热容的特点下面是铝合金比热容的主要特点：1. 铝合金比热容较小。
与其他金属材料相比，铝合金的比热容较小，通常为 900~1000 J/(kg·℃)。
这意味着铝合金在接受外界热量时，能够迅速升温，并且在冷却时能够迅速放出热量，从而具有较好的热传导性能。
2. 铝合金比热容受温度和成分影响。
铝合金的比热容不仅受温度的影响，还受到成分的影响。
例如，含有镁元素的铝合金比热容较小，而含有钛或铬元素的铝合金比热容较大。
3. 铝合金比热容随工艺变化。
铝合金的比热容还受到工艺的影响。
不同的加工方法和热处理工艺会导致铝合金比热容的变化。
例如，冷变形会增加铝合金的比热容，而时效会降低铝合金的比热容。
三、铝合金比热容的应用铝合金比热容的应用主要体现在以下几个方面：1. 设计铝合金结构件。
通过了解铝合金比热容的特性，可以更好地设计铝合金结构件的热传导性能，从而提高结构件的使用寿命和稳定性。
2. 优化铝合金加工工艺。
了解铝合金比热容的随工艺变化而变化的特性，可以优化铝合金加工工艺，从而提高加工效率和加工质量。
3. 研究铝合金热性能。
铝合金比热容是描述热性能的重要指标之一，研究铝合金的热性能能够为铝合金的应用提供更广阔的空间和更深入的理解。
总之，铝合金比热容虽然只是描述铝合金热性能的一个指标，但它对铝合金的应用和研究都有着重要的意义。
不仅可以提高铝合金结构件的使用寿命和稳定性，还可以优化铝合金加工工艺，从而提高加工效率和加工质量。
7075铝合金 比热容
7075铝合金比热容（实用版）目录1.7075 铝合金概述2.7075 铝合金的性能特点3.7075 铝合金的应用领域4.7075 铝合金的比热容正文7075 铝合金是一种高强度、高韧性的铝合金材料，由于其具有优良的力学性能和加工性能，被广泛应用于航空、航天、汽车、电子等领域。
本文将详细介绍 7075 铝合金的性能特点、应用领域以及比热容等方面的知识。
一、7075 铝合金概述7075 铝合金是一种冷处理锻压合金，主要成分包括硅、铁、铜、锰、镁、铬、锌等元素。
其具有高强度、良好的疲劳性能和优秀的加工性能，但焊接性能较差，耐腐蚀能力相对较弱。
7075 铝合金的常见型号包括7075-0、7075-T6、7075-T651 等。
二、7075 铝合金的性能特点1.高强度：7075 铝合金具有较高的屈服强度和极限抗拉强度，能够承受较大的应力。
2.高韧性：7075 铝合金具有良好的韧性，能够抵抗疲劳破坏和蠕变破坏。
3.良好的加工性能：7075 铝合金易于切割、钻孔、车削等加工操作。
4.良好的抗腐蚀性能：7075 铝合金具有较好的抗腐蚀性能，特别是在碱性环境中表现较好。
5.硬度：7075 铝合金的硬度在 150HB 左右，可以通过硬质阳极氧化等方法提高表面硬度。
三、7075 铝合金的应用领域1.航空航天：由于 7075 铝合金具有高强度和良好的抗疲劳性能，被广泛应用于飞机结构、发动机零件等领域。
2.汽车：7075 铝合金用于汽车轮毂、悬挂系统零件等部件，可以降低车重，提高燃油效率。
3.电子：7075 铝合金用于电子产品的散热器、外壳等部件，具有良好的传热性能和抗腐蚀性能。
四、7075 铝合金的比热容7075 铝合金的比热容是指单位质量的材料在温度变化时所吸收或释放的热量。
比热容是衡量材料吸热能力的重要指标，对于散热器等热传导应用具有重要意义。
根据资料，7075 铝合金的比热容约为 0.93 J/(g·℃)。
北京7075铝管参数
北京7075铝管参数1. 引言北京7075铝管是一种高强度、耐热性能优良的铝合金产品，被广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑工程等领域。
本文将详细介绍北京7075铝管的参数，包括化学成分、力学性能、热处理特性等方面的内容。
2. 化学成分北京7075铝管的化学成分对其性能具有重要影响。
以下是北京7075铝管的典型化学成分：元素Si(硅) Fe(铁) Cu(铜) Mn(锰) Mg(镁) Cr(铬) Zn(锌) Ti(钛) Al(铝)含量(%) 0.40 0.50 1.20 0.30 2.10-2.900.18-0.285.10-6.100.20 -从表中可以看出，北京7075铝管主要由铝和少量其他元素组成，其中镁和锌是关键元素，能够显著提高合金的强度和耐热性能。
3. 力学性能北京7075铝管具有出色的力学性能，使其成为许多高强度应用的理想选择。
以下是北京7075铝管的典型力学性能：•屈服强度：≥ 570 MPa•抗拉强度：≥ 600 MPa•延伸率：≥ 8%•断裂韧性：≥ 50 kJ/m2北京7075铝管的高屈服强度和抗拉强度保证了其在承受重载情况下的可靠性。
同时，较高的延伸率和断裂韧性使得该铝管具有良好的变形能力和抗冲击性。
4. 热处理特性北京7075铝管可以通过热处理进一步改善其力学性能和耐腐蚀性。
以下是常见的热处理方式及其对应的效果：•T6状态（时效硬化）：在450℃左右进行加热，然后迅速冷却。
该热处理方式可显著提高北京7075铝管的硬度和强度。
•O状态（退火）：在300℃左右进行加热，然后缓慢冷却。
该热处理方式可恢复北京7075铝管的初始状态，降低硬度和强度。
热处理可以根据具体应用需求来选择，以获得最佳的性能表现。
5. 应用领域北京7075铝管由于其优异的性能，在多个领域得到广泛应用。
以下是北京7075铝管常见的应用领域：5.1 航空航天北京7075铝管在航空航天领域中被广泛用于制造飞机结构件、发动机零部件等。
合金热力学综述
Al—Mg—Mn—Zr—Er合金组元相互作用与相变热力学研究摘要合金热力学性质是生产应用的理论研究基础，是材料显微结构和性能差异的因素之一，具有重要的理论意义和实际价值。
因此有必要借助于理论计算来预测合金的热力学性质。
但目前对稀土多元合金的热力学实验数据测定有限，尤其是三元及多元合金系统的热力学数据比较缺乏，因此有必要借助于理论计算来预测合金的热力学性质，合金的生成焓是重要的热力学数据之一。
稀土元素指的是在元素周期表中镧系的15 位元素再加上钪钇等元素，他们比较特殊，除尺寸因素之外，还具有特殊的原子和离子状态的电子组态,它们在自然界中可以共存。
在五系铝合金中添加稀土元素Er 和过渡元素Zr 后具有独特的物理和化学性质，合金的组织与性能均有明显的的改善，这就与其合金元素的相互作用有关。
关键词：合金热力学稀土元素Al—Mg—Mn—Zr—Er合金1 稀土元素在铝合金中的作用1.1稀土元素的基本性质和结构特点稀土元素指的是在元素周期表中镧系的15 位元素再加上钪钇等元素，他们比较特殊，除尺寸因素之外，还具有特殊的原子和离子状态的电子组态,它们在自然界中可以共存。
Gschneidner 和Calderwood[1]给出了稀土金属的高温晶体结构和点阵常数,298K 及以下温度的晶体结构和相关的性质,稀土金属的相转变温度以及熔点温度,稀土金属的沸点及潜热等数据。
除钪以外的稀土元素按其物理化学性质的微小差别和稀土矿物的形成特点以及分离工艺的要求，把他们分成轻稀土和重稀土两类。
以钆为界，钆以前的镧、铈、镨、钕、钷, 钐和铕7 个元素为轻稀土或铈组稀土元素；钆和钆以后的铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥和钇等9 个元素为重稀土或钇组稀土元素。
因为钇的原子半径在重稀土元素范围内，化学性质又和重稀土元素相似，且在自然界常常与重稀土共生共存，所以归为重稀土。
稀土元素位于周期表中第三副族（IIIB 族），而且镧及其后面的14 种元素（57～71 号）位于周期表中的同一族系，这15 种元素性质相似。
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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O：39；T31、T37、T351：62；T62、T81、T87、T851：57
各种状态：
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2319
O：44
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×10-3
2618
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181100℃
185200℃
185300℃
189400℃
510-515
545
＞525
2A60
840100℃
882150℃
924200℃
966250℃
1008300℃
T6：16425℃
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505-515
2A70
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840150℃
840200℃
518
2A11
639
535
924100℃
T4：11825℃
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2A12
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924100℃
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924100℃
T6：14725℃
510-520
540
2A14
638
510
840100℃
T6：16025℃
499-505
638
507
-
-
O：192
T3、T4、T451：134
T6、T651、T652：155
502
505
510
513-515
2017
640
513
-
-
O：193
T4：13425℃
500-510
510
513
2024
638
502
502
875
O:190
T3、T36、T351、T361、T4：120
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43
47
6070
44
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6101
59T6160T64
58T6358T65
57
T61T64T65T65
6151
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42
45
32
41
38
6201
45T149T5
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6262
44T9
39T9
6351
46
38
6463
50T155T5
53
34T131T5
33
6A02
55
45
7xxx合金
热学性能
合金
1060
62
61
1100
59
57
1145
61
60
-
1199
-
-
-
-
1350
61H1X
H1X
各种状态
2xxx合金
热学性能
合金
液相线℃
固相线℃
初熔温度
℃
比热容20℃
/J·kg·k-1
热导率
/பைடு நூலகம்·m·k-1
固溶温度℃
过烧温度℃
2011
638
541
535
864
T3、T4：152
T8：173
524
540
2014
646
602
90020℃
13420℃
600
5456
638
570
90020℃
11620℃
570
5457
654
629
90020℃
11720℃
630
5652
649
607
90020℃
13720℃
605
5657
657
638
90020℃
635
5A02
650
620
94720℃
15620℃
5A03
640
610
88220℃
5086
640
585
90020℃
12720℃
585
5154
643
593
90020℃
12720℃
590
5182
638
577
90420℃
12320℃
5252
649
607
90020℃
13820℃
605
5254
643
593
90020℃
12720℃
590
5356
638
574
90420℃
11620℃
575
5454
595
电学性能
合金
20℃体积电导率
/%IACS
20℃电阻率
/nΩ·m
20℃电阻温度系数
/nΩ·m·K-1
电极电位/V
O
T4
T6
O
T4
T6
O
T4
T6
6005
49T5
35T5
6009
54
44
47
6010
53
39
44
6061
47
40
40
6063
58
50T1
55T5
43
30
35T1
32T5
33
6066
40
37
14720℃
5A05
620
580
92420℃
12220℃
5A06
92420℃
11820℃
电学性能
合金
20℃体积电导率
/%IACS
20℃电阻率
/nΩ·m
20℃电阻温度系数
/nΩ·m·K-1
电极电位
/V
O
H38
O
H38
5050
50
50
34
34
5052
35
35
5056
29
27
59
64
5083
29
29
5086
657
646
90420℃
23020℃
22720℃
1199
660
660
90020℃
24320℃
-
1350
657
646
90020℃
234
230H19
645
电学性能
合金
20℃体积电导率
/%IACS
20℃电阻率
/nΩ·m
20℃电阻温度系数
/nΩ·m·K-1
电极电位
/V
O
H18
O
H18
O
H18
1050
-
-
-
-
172400℃
525-530
2A90
756100℃
798150℃
840200℃
924250℃
966300℃
1008350℃
1008400℃
T6：15625℃
160100℃
164200℃
172300℃
181400℃
515-520
＞520
电学性能
合金
20℃体积电导率
/%IACS
20℃电阻率
/nΩ·m
20℃电阻温度系数
493
500
501
2036
650
554
510
882
O：198；T4：15
500
555
2048
926100℃
T851：159
2124
638
502
502
882
O:191
T851：152
493
2218
635
532
504
871
T61：148
T72：155
510
505
2219
643
543
864
O:170
T31、T37：116
/nΩ·m·K-1
电极电位
/V
状态
20℃
状态
20℃
3003
O
50
O
34
H12
42
H12
41
H14
41
H14
42
H18
40
H18
43
3004
O
42
O
41
3105
O
45
O
3A21
O
50
34
H14
41
H18
40
4xxx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
热导率/W·m·k-1
过烧温度℃
O
H18
5005
652
632
90020℃
20520℃
20520℃
630
5050
652
627
90020℃
19120℃
19120℃
625
5052
649
607
605
5056
638
568
90420℃
12020℃
11220℃
565
5083
638
574
90020℃
12020℃
580
液相线℃
固相线℃