铝合金(非常经典)
经典-硬铝合金的侵蚀和金相方法
经典-硬铝合⾦的侵蚀和⾦相⽅法硬铝合⾦的侵蚀⽅法及技巧摘要: 针对硬铝合⾦样品组织显⽰困难及第⼆相侵蚀脱落等问题,提出了合理选择侵蚀剂、控制侵蚀过程出现的⽓泡逸出、注意侵蚀结束前的表⾯清洁和严格掌握侵蚀时间等⽅法。
关键词: 硬铝合⾦; 侵蚀剂; ⽓体逸出; 擦拭; 侵蚀时间某种经特殊熔炼技术及随后的热处理⼯艺获得的铝2铜2镁系合⾦,需要采⽤光学技术及电⼦显微分析技术获取该合⾦的晶粒度⼤⼩及可能析出的第⼆相(⾦属间化合物) 的类型及位置。
笔者在进⾏⾦相样品的制备中获得了⼀些关于样品侵蚀的有益经验,即控制侵蚀过程中⽓体逸出的⽅法、侵蚀结束前在样品表⾯上的轻轻擦拭和侵蚀时间的累计控制⽅法,保证了样品制备的效果。
1 控制侵蚀过程中⽓体逸出的⽅法根据GB/ T3246 - 1982 铝及铝合⾦加⼯制品显微组织检验⽅法中提供的常⽤检验侵蚀剂,选择了低浓度混合酸, 即, 1. 0 % HF , 1. 5 % HCl , 2. 5 % HNO3 和95 %⽔的混合试剂。
由于铝合⾦在侵蚀过程中样品与侵蚀剂之间的剧烈反应,产⽣了许多⽓泡。
如果⽓泡不能顺利逸出⽽贴附于样品表⾯会造成观察⾯上许多部位侵蚀程度的不均匀,难以获得优异的观察表⾯。
对于1min 以内的短时侵蚀,可以采⽤适合的⽵夹⼦夹住样品,将样品观察⾯倾斜着浸⼊侵蚀剂中,使侵蚀过程中产⽣的⽓泡在浮⼒的作⽤下,顺着倾斜的样品表⾯顺利逸出。
对于侵蚀时间⽐较长的样品,可以在盛放侵蚀剂的器⽫中放置⼀⽚1～2mm 厚的塑料⽚,将样品抛光表⾯的⼀边倾斜地搭在塑料⽚上呈倾斜状态, 这样也可以使⽓泡顺利逸出,尽量保持样品与塑料⽚之间最少的⾯积接触。
如果是镶嵌样品,可以尽量使镶嵌材料与塑料⽚接触,以保证观察⾯的侵蚀质量。
2 试样侵蚀结束前的擦拭在国标中,对侵蚀后试样冲洗的要求是⽤沾有1∶4 (HNO3∶H2O) 的硝酸⽔溶液的棉花球轻轻擦拭侵蚀表⾯,除去侵蚀产物,再⽤流⽔冲洗⼲净。
铝合金——典型的轻质高强度材料【建设施工经典推荐】
铝合金——典型的轻质高强度材料铝合金及制品铝属于有色金属中的轻金属，质地轻，密度约为钢的1/3，是各类轻结构的基本材料之一。
铝呈银白色，反射能力很强，因此常用来制造反射镜、反射隔热屋顶等。
为了提高纯铝的强度、硬度，而保持纯铝原有的优良特性，在纯铝中加入适量的铜、镁、锰、硅、锌等元素而得到的铝基合金，称为铝合金。
铝合金弥补了纯铝的缺点，并增加了许多优良性能。
它轻度高、密度小，有较高的强度，是典型的轻质高强度材料。
铝合金的耐腐蚀性有较大的提高，同时低温性能好，基本不呈现低温脆性。
它易着色，有较好的装饰性。
但是铝合金仍然存在一些缺点，主要是弹性模量小，虽然可以减小温度应力，但用作结构受力构件，感度较小，变形较大。
其次铝合金耐热性差，热胀系数较大，可焊接性也较差。
铝合金的分类及应用铝合金分两大类：铸造铝合金、变形铝合金。
变形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等热处理手段来提高机械性能，又可分为硬铝、锻铝、超硬铝和特殊铝合金等。
目前铝合金广泛用于建筑工程结构和建筑装饰，如屋架、屋面板、幕墙、门窗框、活动式隔墙、顶棚、暖气片、阳台和楼梯扶手以及其他室内装修和建筑五金等。
同时建筑铝材的产品也不断更新，有彩色铝板、复合铝板、复合门窗框、铝合金模板等新颖建筑制品被广泛用于工业与民用建筑中。
铝质型材加工建筑铝制型材主要是指铝合金型材，其加工方法可分为挤压法和轧制法两种。
大多数采用挤压方法，仅在批量较大，尺寸和表面要求较低的中、小规格的棒材和断面形状简单的型材时，才采用轧制方法。
挤压法是金属压力加工的一种方法。
有正挤压、反挤压、正反向联合挤压之分。
铝合金型材主要采用正挤压法。
它是将铝合金锭放入挤压筒中，在挤压轴的作用下，强行使金属通过挤压筒端部的模孔流出，得到与模孔尺寸形状相同的挤压制品。
各系铝合金性能及用途
各系铝合金性能及用途铝合金由铝和其他元素合金化而成，具备较高的强度与低密度，同时具备优良的导热性、导电性和耐蚀性。
因此，铝合金广泛应用于航空航天、汽车、建筑、电子、电力等领域。
以下是各系铝合金的性能及用途的详细介绍：1.1000系列铝合金：以铝为主要元素，纯度高，具有优异的导电性、导热性和可加工性，但强度较低。
适用于电气导线、化工容器、消费电子产品等。
2.2000系列铝合金：以铜为主要合金元素，具有较高的强度、良好的塑性和耐蚀性，同时具备优秀的导热性。
常用于航空航天领域，如飞机结构件、飞机翼梁等。
3.3000系列铝合金：以锰为主要合金元素，具有良好的耐腐蚀性、可焊性和可塑性。
广泛应用于汽车制造业，如汽车油箱、汽车水箱等。
4.4000系列铝合金：以硅为主要合金元素，具有良好的铸造性能和耐磨性，但强度较低。
常用于船舶、铁路车辆等领域。
5.5000系列铝合金：以镁为主要合金元素，具有优良的强度、耐腐蚀性和可加工性。
广泛应用于航空航天、汽车制造和建筑行业，如飞机外壳、汽车车身等。
6.6000系列铝合金：以硅和镁为主要合金元素，具有良好的硬度、强度和可加工性。
常用于建筑和航空航天领域，如建筑门窗、航空器外壳等。
7.7000系列铝合金：以锌为主要合金元素，具有很高的强度和良好的耐腐蚀性，但可加工性较差。
广泛应用于航空航天领域，如飞机发动机零部件、直升机旋转翼等。
8.8000系列铝合金：以锡为主要合金元素，具有良好的焊接性能和可塑性。
常用于食品包装行业，如铝罐等。
综上所述，各系铝合金具有各自独特的性能和应用领域。
了解不同系铝合金的特点和用途，有助于选择合适的材料，并提高产品的性能和质量。
铝合金的种类及特性
铝合金的种类及特点一、铝合金的种类铸造铝合金按化学成分可分为铝硅合金，铝铜合金，铝镁合金和铝锌合金。
1、压力加工铝合金铝合金压力加工产品分为防锈（LF）、硬质（LY）、锻造（LD）、超硬（LC）、包覆（LB）、特殊（LT）及钎焊（LQ）等七类。
常用铝合金材料的状态为退火（M焖火）、硬化（Y）、热轧（R）等三种。
2、纯铝产品纯铝分冶炼品和压力加工品两类，前者以化学成份Al表示，后者用汉语拼音LG（铝、工业用的）表示。
3、铝材铝和铝合金经加工成一定形状的材料统称铝材，包括板、带、箔、管、棒、线、型等。
4、高强度铝合金高强度铝合金指其抗拉强度大于480兆帕的铝合金，主要是压力加工铝合金中硬铝合金类、超硬铝合金类和铸造合金类。
5、铸造铝合金铸造铝合金（ZL）按成分中铝以外的主要元素硅、铜、镁、锌分为四类，代号编码分别为100、200、300、400。
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，具有优良二、铝合金的物理特性铝合金密度低，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，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。
三、铝合金按加工方法分为形变铝合金和铸造铝合金两大类：1、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。
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，它可分为硬铝、锻铝、超硬铝和特殊铝合金等。
2、铸造铝合金按化学成分可分为铝硅合金，铝铜合金，铝镁合金，铝锌合金和铝稀土合金，其中铝硅合金又有过共晶硅铝合金，共晶硅铝合金，单共晶硅铝合金，铸造铝合金在铸态下使用。
一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能，物理性能和抗腐蚀性能。
铝合金的分类和不同牌号铝合金的典型用途精选全文
6201——高强度导电棒材与线材 6205——厚板、踏板与耐高冲击旳挤压件 6262——要求抗蚀性优于2023和2023合金旳有螺纹旳高应力零件 6351——车辆旳挤压构造件，水、石油等旳输送管道 6463——建筑与多种器具型材，以及经阳极氧化处理后有明亮表面旳汽车装饰件 6A02——飞机发动机零件，形状复杂旳锻件与模锻件
断裂韧性高，T8状态有很高旳抗应力腐蚀开裂能力 2319——焊拉2219合金旳焊条和填充焊料 2618——模锻件与自由锻件。活塞和航空发动机零件
2A01——工作温度不大于等于100℃旳构造铆钉2A02 工作温度200~300℃旳涡轮喷气发动机旳轴向压 气
机叶片
2A06——工作温度150~250℃旳飞机构造及工作温度125~250℃旳航空器构造铆钉 2A10——强度比2A01合金旳高，用于制造工作温度不大于等于100℃旳航空器构造铆钉 2A11——飞机旳中档强度旳构造件、螺旋桨叶片、交通运送工具与建筑构造件。航空器旳中档强度旳
一系
在全部系列中1000系列属于含铝量最多旳一种系列。纯度能够到达99.00%以上。因为不具有其他 技术元素，所以生产过程比较单一，价格相对比较便宜，是目前常规工业中最常用旳一种系列。1000系 列铝合金代表 1050、1060 、1100系列。
1050——食品、化学和酿造工业用挤压盘管，多种软管，烟花粉 1060——要求抗蚀性与成形性均高旳场合，但对强度要求不高，化工设备是其经典用途 1100——用于加工需要有良好旳成形性和高旳抗蚀性但不要求有高强度旳零件部件，例如化工产品、食
铝合金旳分类与不同牌号铝合 金旳经典用途
铝合金命名规则：
一般国际牌号铝合金命名由四位数字加上状态代码（一位字母加若干个数字）构成。 例如：6 0 6 1–T 6 5 1
铝合金(非常经典)ppt课件
淬火：原则是在防止过烧、晶粒粗化、包铝层污染的前提下，尽可能采用较高 的加热温度，以使强化相充分固溶，但硬铝的固溶温度范围窄，非常容 易过烧。
合金 LY1 LY2 LY6 LY10 LY11 LY12
固溶淬火温度 495~505℃ 495~505℃ 495~505℃ 510~520℃ 495~510℃ 495~503℃
不同合金自然时效硬化的能力和速度不同。
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5、硬铝的性能和用途
按强度和用途分为：铆钉、中强、高强和耐热硬铝四大类 铆钉硬铝： LY1、 LY4 、LY9 、LY10，以线材供应。 LY1（剪切强度196 MPa）和LY10（剪切强度265 MPa） 自然时效状态工艺塑性良好，铆接时间不受限制。 LY4（剪切强度286 MPa）和LY9属于高强铆钉硬铝， 在淬火后规定时间内铆接，LY4在2～6h内铆接， LY9在20min内铆接。 中强硬铝： LY11：塑性好，以板、棒、型材应用于各种工业， 在航空工业中主要用于模锻螺旋桨叶。
• 铝在空气中表面生成5～10nm厚的Al2O3保护膜， 在大气中耐蚀。
• 在浓硝酸中有极高的稳定性，与有机酸及食品几 乎不反应。
• 在硫酸、盐酸、碱、盐中不稳定。
3
4、特点
• 质量轻 • 优秀的导电、传热和塑性变形性能 • 在大气中有良好的耐蚀性 • 强度低不适于作结构材料
4
二、铝的合金化
• 合金化原理主要固溶强化和时效强化 • 固溶强化：元素溶解度大，与Al原子直径差大，例如Mg
例如：7A04、7B04
14
状态：
F－加工态（热轧、挤压）,不控制应变硬化量 O－退火再结晶状态，强度最低、塑性最高 W－固溶处理正在自然时效过程（不稳定） H－冷作硬化状态 T－热处理状态
铝合金的分类及牌号介绍
一、铝及铝合金的基本性质纯铝呈银白色，因其在潮湿的空气中能形成一层防止金属腐蚀的氧化膜，能阻止其进一步氧化从而具有一定抗蚀性。
铝相对密度2.7g/cm3，熔点660℃，沸点2327℃；面心立方体结构，故而有很高的塑性，易于加工，可制作成各种型材、板材。
但纯铝强度比较低，难以满足使用要求。
工业上铝都是采用电解法生产的，通常会以铝为基体，加入少量金属或非金属元素，采用合金化方式制作成铝合金并运用热处理等方法，使其在保持质轻等优点的同时还具有较高的强度。
铝及其合金主要有以下优点：(1)质轻，约为钢的1/3，比强度和比刚度高；(2)塑性好，易于加工及适用于各种表面处理：(3)导热、导电性好，导热、导电率仅次于铜，约为钢铁的3～4倍；(4)良好的耐腐蚀性和低温性能。
二、铝合金分类（1）铝按其纯度分为高纯铝和工业纯铝。
纯铝的牌号用“铝”字拼音首字母“L”和其后面的编号表示。
高纯铝的牌号有L01、L02、L03、L04、L05，后面的数字越大，纯度越高，含铝量在99.85%-99.99%之间。
工业纯铝的牌号有L1、L2、L3、L4、L4-1、L5、L5-1、L6，后面的数字表示纯度，数字越大，纯度越低。
（2）铝合金一般通过其成分、组织和工艺等特点，可以将其分为铸造铝合金与变形铝合金两大类。
变形铝合金:将铝合金铸锭通过压力加工(轧制、挤压、模锻等)制成半成品或模锻件，要求有良好的塑性形变能力铸造铝合金：将熔融的铝合金直接浇铸成形状复杂的甚至是薄壁的成型件，要求合金有良好的铸造流动性。
工程上常用铝合金相图大都与上图类似，D点成分以左的合金在加热至高温时能形成单相固溶体组织，其塑性较高成为变形铝合金；于D点成分以右的合金，因含有共晶组织，液态流动性较高适用于铸造，称为铸造铝合金。
对于变形铝合金而言位于F点以左成分的合金不能进行热处理强化，称为热处理不可强化的铝合金；成分在F和D之间的铝合金，由于合金元素在铝中有溶解度的变化会析出第二相，可以通过热处理使合金强度提高，称为热处理强化铝合金。
常用铝合金特性对比
合金牌号旧牌号 硅Si 铁Fe 铜Cu 锰Mn 镁Mg 铬Cr 锌Zn 钛Ti 其他 铝Al
2A11 LY11 0.7
0.7
3.8~4.8 0.4~0.8 0.4~0.8 —— 0.3
机械性能（Mechanical properties）分析：
化学成份(Chemical Composition Limits wt%)分析：
合金
硅
铁
铜
锰
镁
铬
锌
钛
牌号
Si
Fe
Cu
Mn
Mg
Cr
Zn
Ti
5083
0.4
0.4
0.1
03.-1.0
4.4-4.9
0.05-0.25
0.25
0.15
铝合金牌号及状态
铝合金牌号 及状态
抗拉强度(MPa) Tensile Strength
屈服强度(MPa) Yield Strength
伸长率(%) Elongation
布氏硬度 Hardness
5052
173～305
≥65
——
——
5754具有中档强度、良好旳耐蚀性、焊接性及易于加工成形等特点，是Al－Mg系合金 中旳经典合金。在国外，不同热处理状态旳5754是汽车制造业（轿车车门、模具、密封 件）、制罐工业所用旳主要材料。 应用范围：5754广泛应用于焊接构造、贮槽、压力容 器、船舶构造与海上设施、运送槽罐以及用于要求有优良加工性能、优良耐蚀性、高疲 劳强度、高可焊性和中档静态强度旳场合。
化学成份(Chemical Composition Limits wt%)分析：
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2、力性 纯度 99.99 σb MPa 49 σ0.2 MPa 22 26 28 δ% 45 44 31 126～ 175 HB 84～112
99.7 65 （A00） 99.5 70
纯铝进行60～80％冷变形，σb 虽然能达到150～180MPa， 但δ已降低到1～1.5%，变脆
3、化学性能
Mg
Ge Cu Li Mn Si
450
424 548 600 658 577
17.4
7.2 5.65 4.2 1.82 1.65
18.5
2.7 2.4 16.3 0.9 1.59
Cd
V Zr Sn Fe Ni
649
661 660 228 655 640
0.4
～0.4 0.28 ～0.06 0.05 0.04
Al
Zn
2.862
2.665
Mn
2.240
铝合金常加入的元素为Zn、Mg、Cu、Si、Li。 • 在合金中可能形成： θ－CuAl2 S －Al2CuMg η－MgZn2 T －Al2Mg3Zn3 β－Mg2Si δ－AlLi β－Mg2Al3
铝中的主要杂质：Fe、Si 为了改善合金的塑性和抗蚀性，合金中常加入Mn、Cr、Zr、 Ti、Cu等微量元素。
T1－ 从高温成形过程冷却和自然时效至基本稳定的状态
T2－ 从高温成形过程冷却，然后冷加工和自然时效至基本稳定的状态 T3－ 固溶处理、冷加工和自然时效至基本稳定的状态
T4－ 固溶处理，自然时效到基本稳定的状态
T5－ 从高温成形过程冷却，然后进行人工时效的状态 T6－ 固溶处理，人工时效到强度最高的状态
第二节 变形铝合金
简单地说：
硬铝 超硬铝 锻铝 防锈铝
综合机械性能好（不耐蚀） 室温强度最高 热塑性好 耐蚀性好，易成形，焊接性好（强度低）
一、 硬铝
1、一般特点 较好的综合机械性能 σb＝420～60MPa，σ0.2＝280～300MPa，δ＝15～17％。 耐蚀性低 有晶间腐蚀现象，应力腐蚀（SCC）倾向小。
W－固溶处理正在自然时效过程（不稳定）
H－冷作硬化状态 T－热处理状态
应变硬化状态：
H1－应变硬化。 H2－应变硬化加不完全退火。 H3－应变硬化稳定处理。 H112－加工过程的应变硬化（不控制应变量）。 H321－加工过程的应变硬化（控制应变量）。 H116－特殊应变硬化。
Hale Waihona Puke 热处理状态：在T后附有一位或多位数。对于T状态，列出 了在两次操作之间或操作之后的室温下可能发生 自然时效时间。如果这段时间在冶金学上有重要 意义的话，就应对这段时间加以控制。数字1～ 10表示处理的具体程序。
特点： 高的时效硬化能力； 中等强度（σb＝300～450 MPa）； 优良的可焊性； 好的热变形性和抗应力腐蚀性能； 宽的固溶处理温度范围； 低的淬火敏感性。
相组成：
工业上实际应用的Al-Zn-Mg合金成分范围处于： α＋T和α＋T＋η相区 当Zn含量不变时， 随Mg含量增加合金中逐渐出现→η→T相。
0.09
0.21 0.08 ～0.01 0.025 0.02
铝合金中常见元素的原子直径（原子间最紧密距离）
元素 Mg Zr Li Sn Cd Ti Ag 原子直径Å 3.196 3.170 3.039 3.022 2.979 2.890 2.888 元素 V Cu Cr Ni Fe Ge Si 原子直径Å 2.632 2.556 2.498 2.491 2.482 2.450 2.351
随Mg含量增加，θ相减少，S相增加 Cu/Mg ≥8, 主要是θ相 Cu/Mg＝8～4， 主要是θ＋S相 Cu/Mg＝4～1.5， 主要是S相， S相中Cu/Mg＝2.61 θ相析出序列的GP区和θ′是圆片状 S相析出序列的GP区和S′是针状 强化效果： S→θ→T→β 耐热性： 随温度升高，S相比θ软化的慢， S相高温强化 效果好。
合金 LY1 固溶淬火温度 495~505℃ 过烧温度 535℃
LY2 LY6
LY10 LY11 LY12
495~505℃ 495~505℃
510~520℃ 495~510℃ 495~503℃
515℃ 518℃
540℃ 517℃ 507℃
时效： 除耐热硬铝LY2合金进行人工时效，大多数 硬铝都是在自然时效状态下应用。 硬铝自然时效状态下的抗蚀性（晶间腐蚀） 优于人工时效状态。
T7－ 固溶处理，人工时效到过时效状态（稳定化处理的状态）
T8－ 固溶处理后冷加工，然后进行人工时效的状态 T9－ 固溶处理、人工时效、然后冷加工的状态 T10－从高温成形工序冷却，然后冷加工并进行人工时效的状态 TX51－通过拉伸消除应力的状态 TX52 － 通过压缩消除应力的状态 TX54 － 通过拉伸和压缩相结合的方法消除应力的状态
第二章 铝及其合金
第一节 工业纯铝、合金化及铝合金的分类、 牌号和状态符号 一、工业纯铝 1、物性 熔点 660.24℃；密度2.7×103kg/m3； 弹性模量（E）72000MPa 面心立方晶格 a=0.4049nm；原子直径0.286 nm 相对电导率 62％IACS （International Annealed Copper Standard） 电阻率 2.66×10-8Ωm (欧姆米) (99.9%Al)； 顺磁性（磁化率215）；
焊接性不好 主要用于以铆钉、螺栓、点焊为连接手段的结 构中。 可热处理强化
AlZnMg合金相图
2、硬铝的组织
在AlCuMg三元系合金相图铝角附近，按 Mg含量增加，依次可能出现以下四个相：
θ：CuAl2 S：Al2CuMg T：Mg32（CuAl）49 (也称CuMg4Al6) β：Mg2Al3 正方晶格 斜方晶格 立方晶格 面心立方
典型合金的热处理
LY12：495℃WQ→自然时效6天 （σb＝450 MPa） 或→室温停3天→190℃×10h （σb＝500 MPa）
不同合金自然时效硬化的能力和速度不同。
5、硬铝的性能和用途
按强度和用途分为：铆钉、中强、高强和耐热硬铝四大类 铆钉硬铝： LY1、 LY4 、LY9 、LY10，以线材供应。 LY1（剪切强度196 MPa）和LY10（剪切强度265 MPa） 自然时效状态工艺塑性良好，铆接时间不受限制。 LY4（剪切强度286 MPa）和LY9属于高强铆钉硬铝， 在淬火后规定时间内铆接，LY4在2～6h内铆接， LY9在20min内铆接。 中强硬铝： LY11：塑性好，以板、棒、型材应用于各种工业， 在航空工业中主要用于模锻螺旋桨叶。 高强硬铝： LY12： 强度最高，应用最广，用于制造主要受力件。 板材：飞机蒙皮、壁板。 型材：飞机隔框、翼肋、长桁 耐热硬铝： LY2： 较好的高温性能，用于制造在较高温度（150～250℃） 下工作的构件，如航空发动机内的压气机叶片。
LY12（相当2024）Al－4.3Cu－1.5Mg－0.6Mn LY11（相当2017）Al－4.3Cu－0.6Mg－0.6Mn LY2 Al－2.9Cu－2.2Mg－0.6Mn
4、硬铝的热处理
除生产工序中的热处理外，硬铝的主要热处理是淬火时效
淬火：原则是在防止过烧、晶粒粗化、包铝层污染的前提下，尽可能采用较高 的加热温度，以使强化相充分固溶，但硬铝的固溶温度范围窄，非常容 易过烧。
L3
L4 L5 L6
99.5
99.3 99 98.8
LG3
LG2 LG1
99.93
99.9 99.85
国产变形铝合金分五大类，常见只有四大类
名称 防锈铝 硬铝 锻铝 超硬铝 特殊铝 牌号 LF╳╳ LY╳╳ LD╳╳ LC╳╳ LT╳╳ 合金系 Al-Mn和Al-Mg Al-Cu-Mg Al-Mg-Si-(Cu) Al-Zn-Mg-Cu 其它
• 铝的化学活泼性极高，标准电极电位（－1.67 伏）。 • 铝在空气中表面生成5～10nm厚的Al2O3保护膜， 在大气中耐蚀。 • 在浓硝酸中有极高的稳定性，与有机酸及食品几 乎不反应。 • 在硫酸、盐酸、碱、盐中不稳定。
4、特点
• • • • 质量轻 优秀的导电、传热和塑性变形性能 在大气中有良好的耐蚀性 强度低不适于作结构材料
3、硬铝的合金化
成分范围： Cu：2.5～6.0％，硬铝的主要成分 Mg：0.4～2.8％，主要作用生成S相 Mn：0.4～1.0％，消除Fe对抗蚀性的有害影响，抑 制再结晶产生挤压效应，超过1％ 产生（MnFe）Al结晶相 有时加：Ti细化铸态晶粒 Be提高氧化膜的致密性，防止Mg的烧损。
典型合金的化学成分：
硬铝合金易产生晶间腐蚀的原因：
• 含Cu的固溶体和Cu2Al相的电极电位都较高，当Cu2Al在晶界沉淀时， 晶界附近出现含Cu较低的贫化带，该贫化带电极电位较低，在腐蚀介 质中成为阳极，而含Cu较高的晶粒内部和析出相（Cu2Al）则为阴极。 另外，晶界两侧的Cu贫化带很窄（面积小），阳极电流密度高，故遭 到强烈腐蚀（即沿晶界腐蚀）。 • 为了改善硬铝的抗蚀性，除合金化、热处理及其它措施（阳极化、涂 漆）外，在板材表面包覆一层纯度大于99.5％的纯铝。纯铝的电极电 位低于基体，可起阳极保护作用。包铝层厚度一般占板材厚度的4％， 厚板可减至2％。
二、超硬铝
（Al-Zn-Mg-Cu系合金）
超硬铝是在Al-Zn-Mg合金基础上加Cu发展起
来的，它的强度超过硬铝，可达600～700MPa，
所以称超硬铝。第二次世界大战后，才开始大批生
产和应用。
调质的45钢：σb＝780～850 MPa
σ0.2＝450～550 MPa
1、Al-Zn-Mg系中强可焊铝合金
合金化：
Zn＋Mg的总量约4.5～7.6％（wt），Zn/Mg 一般在2～3.8， （MgZn2中Zn/Mg＝5.38） 通常加入的微量元素： Mn 0.2～0.45％，显著提高SCR，增加淬火敏感性，产生剥落腐蚀。 Cr ≤0.3％， 显著提高SCR，增加淬火敏感性，产生剥落腐蚀。 Zr 0.15～0.3％ 细化晶粒，提高可焊性。 Ti ≤0.2％， 细化晶粒，提高可焊性。 Cu ≤0.25％， 显著提高SCR，降低可焊性。 该合金不采用自然时效制度，其原因有二： ① Al-Zn-Mg系合金GP区长大速度缓慢，自然时效过程需数月才能达 到稳定阶段。 ② 与人工时效比较，自然时效的抗应力腐蚀能力差。