变形铝合金基础理论——铝的基本属性
变形铝合金的基本性能及分类
79变形铝合金的基本性能及分类(超全) 摘要：本课题研究了变形铝合金的基本性能及分类。
变形铝合金在我们日常生活中应用极广，对于了解变形铝合金十分必要。
变形铝合金的基本性能包括物理性能，化学性能，力学性能，电学性能等等，由于篇幅有限，在这里我们只对一些典型、常用型号的铝合金进行了一些相关介绍。
在变形铝合金的分类中我们提到了几种分类方法，主要介绍了国际四位数字体系分类，对比于其他分类方法，其具有容易记忆、便于管理等鲜明特点，也是国际上所共识的分类方法。
于此同时我们还对常用变形铝合金进行了美、日、俄、法等国牌号对照。
目录绪论........................................................................... .. (1)第一章1×××系铝合金................................................ ..........2 1.1 纯铝的一般特性................ .....................................2.1.2 纯铝的性能 (2)1.2.1物理性能 (2)1.2.1 化学性能.......................................... . (3)1.2.3 力学性能 (3)1.3 纯铝的牌号及化学成分 (4)第二章2×××系铝合金...................................................... .. (4)2.1 概述...................................................................... . (4)2.2 2系铝合金的基本性能 ......................................... (4)2.2.1 物理性能 (5)2.2.2 化学性能 (6)2.2.3 力学性能 (7)2.3 2系铝合金各国牌号对照 (9)第三章3×××系铝合金...................................... ...................10 3.1 化学成分........................................... (10)3.2 3系铝合金的基本性能.......................................... .. (10)3.2.1 物理性能......................................................... (10)3.2.2 化学性能......................................................... (11)3.2.3 电学性能....................................... (11)3.2.4 力学性能.............................................................. . (11)3.3 3×××系铝合金常用牌号对照 (13)第四章4×××系合金 (13)4.1 典型牌号的化学成分 (13)4.2 4×××系铝合金的基本性能 (14)4.2.1 物理性能 (14)4.2.2 力学性能................................................................ ..144.3 4×××系铝合金典型牌号对照............................................. (16)第五章5×××系铝合金.................................... . (16)5.1 5×××系铝合金的基本性能....................... .................. (16)5.1.1 物理性能 (17)5.1.2 电学性能 (18)5.1.3 化学性能 (19)5.1.4 力学性能 (20)5.2 各国5×××系合金典型牌号对照 (20)第六章6×××系合金 (21)6.1 合金元素在6×××系铝合金中的作用 (21)6.2 6×××系铝合金常用材料的性能 (22)6.2.1 物理性能............................................................ .. (22)6.2.2化学性能 (23)6.2.3力学性能 (23)6.3 各国6×××系合金典型牌号对照 (27)第七章7×××系合金 (27)7.1 7×××系铝合金的发展历史................................... . (27)7.2 7×××系铝合金典型牌号的物理性能.......... .. (27)7.2.1 热力学性能...................... .. (27)7.2.2 电力学性能 (28)7.2.3 力学性能 (28)7.3 化学性质 (29)7.4 7×××系铝合金国内外典型牌号对照...................................... .30 第八章8×××系合金. (30)8.1 8×××系常用铝合金的牌号及化学成分............................. (30)8.2 化学性能................................................................... ..318.3 8×××系铝合金国内外典型牌号对照..................................... ..31第九章9×××系合金（备用合金组）...........................................32 结论................................................................................. . (32)参考文献............................................................................ .....33 致谢................................................................................ .....33 附录.............................................................................. . (34)绪论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:(1) 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。
变形铝合金的基本性能及分类(超全)
创新实践培训（论文）题目：变形铝合金的基本性能及分类学院：材料科学与工程学院专业名称：金属材料工程班级学号：学生姓名：指导教师：二O一二年十月变形铝合金的基本性能及分类学生姓名：班级：指导老师：摘要：本课题研究了变形铝合金的基本性能及分类。
变形铝合金在我们日常生活中应用极广，对于了解变形铝合金十分必要。
变形铝合金的基本性能包括物理性能，化学性能，力学性能，电学性能等等，由于篇幅有限，在这里我们只对一些典型、常用型号的铝合金进行了一些相关介绍。
在变形铝合金的分类中我们提到了几种分类方法，主要介绍了国际四位数字体系分类，对比于其他分类方法，其具有容易记忆、便于管理等鲜明特点，也是国际上所共识的分类方法。
于此同时我们还对常用变形铝合金进行了美、日、俄、法等国牌号对照。
关键词：铝合金、分类、基本性能、牌号对照指导老师签名：Basic Broperties And Classification Of Wrought Aluminium AlloyStudent name:Liu jiaan Class:090125Advisor:Zhao QingAbstract:Research and classification of the basic properties of wrought aluminium alloy.Deformation of aluminum alloy at very wide application in our daily lives , are necessary for understanding wrought aluminium alloy.Basic properties of wrought aluminium alloy, including the physical properties and chemical properties, mechanical properties, electrical properties, and so on, because of limited space, we here only for some typical and common models of aluminum alloy for a number of related presentations. In the category of deformed aluminium we mentioned several classification methods , focuseson four-digit international classi-fication system, compared to other classifications, its easy to remember, easy to manage, and so stark, the international consensus on the classification. At the same time we are also commonly used wrought aluminium alloy for the United States, Japan, Russia, France, and other countries.Keyword:Aluminum classification basic properties grades comparisonSignature of Supervisor：目录绪论........................................................................... .. (1)第一章 1×××系铝合金................................................ . (2)1.1 纯铝的一般特性................ .....................................2.1.2 纯铝的性能 (2)1.2.1物理性能 (2)1.2.1 化学性能.......................................... . (3)1.2.3 力学性能 (3)1.3 纯铝的牌号及化学成分 (4)第二章 2×××系铝合金...................................................... .. (4)2.1 概述...................................................................... . (4)2.2 2系铝合金的基本性能 ......................................... (4)2.2.1 物理性能 (5)2.2.2 化学性能 (6)2.2.3 力学性能 (7)2.3 2系铝合金各国牌号对照 (9)第三章 3×××系铝合金...................................... . (10)3.1 化学成分........................................... (10)3.2 3系铝合金的基本性能.......................................... .. (10)3.2.1 物理性能......................................................... (10)3.2.2 化学性能......................................................... (11)3.2.3 电学性能....................................... (11)3.2.4 力学性能.............................................................. . (11)3.3 3×××系铝合金常用牌号对照 (13)第四章 4×××系合金 (13)4.1 典型牌号的化学成分 (13)4.2 4×××系铝合金的基本性能 (14)4.2.1 物理性能 (14)4.2.2 力学性能................................................................ ..14 4.3 4×××系铝合金典型牌号对照............................................. (16)第五章 5×××系铝合金.................................... . (16)5.1 5×××系铝合金的基本性能....................... .................. (16)5.1.1 物理性能 (17)5.1.2 电学性能 (18)5.1.3 化学性能 (19)5.1.4 力学性能 (20)5.2 各国5×××系合金典型牌号对照 (20)第六章 6×××系合金 (21)6.1 合金元素在6×××系铝合金中的作用 (21)6.2 6×××系铝合金常用材料的性能 (22)6.2.1 物理性能............................................................ .. (22)6.2.2化学性能 (23)6.2.3力学性能 (23)6.3 各国6×××系合金典型牌号对照 (27)第七章 7×××系合金 (27)7.1 7×××系铝合金的发展历史................................... . (27)7.2 7×××系铝合金典型牌号的物理性能.......... .. (27)7.2.1 热力学性能...................... .. (27)7.2.2 电力学性能 (28)7.2.3 力学性能 (28)7.3 化学性质 (29)7.4 7×××系铝合金国内外典型牌号对照...................................... .30 第八章 8×××系合金. (30)8.1 8×××系常用铝合金的牌号及化学成分............................. (30)8.2 化学性能................................................................... ..318.3 8×××系铝合金国内外典型牌号对照..................................... ..31 第九章 9×××系合金（备用合金组）. (32)结论................................................................................. . (32)参考文献............................................................................ .. (33)致谢................................................................................ .. (33)附录.............................................................................. . (34)绪论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[1]:(1) 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。
变形铝合金的分类和特点
变形铝合金的分类和特点小伙伴们！今天咱们来一起唠唠变形铝合金这玩意儿。
变形铝合金在咱们生活中那可是相当常见，好多地方都能看到它的身影呢。
下面就给大家好好讲讲它的分类和特点哈。
一、按合金元素分类。
变形铝合金按照合金元素的不同，可以分成好几种类型呢。
1. 工业纯铝。
这玩意儿的纯度那可是相当高的哈，基本上就是铝含量占了大头。
它的特点呢，就是强度不咋高，软软乎乎的，但是它的导电性、导热性还有抗腐蚀性那都是相当不错的哟。
就比如说一些电线、电缆啥的，好多就用的是工业纯铝，就是看中了它导电性能好这一点。
2. 铝铜合金。
这可是一种很有个性的合金呢。
它里面加入了铜元素，强度一下子就上去了，比工业纯铝硬多了。
而且它的耐热性也不错，在高温环境下也能保持一定的性能。
不过呢，它的抗腐蚀性就稍微差了点，得经过一些特殊的处理才能在一些恶劣环境下工作。
像飞机的大梁啊，好多就用的是这种合金，毕竟飞机对强度要求可是很高的。
3. 铝镁合金。
铝镁合金那就更厉害了哈。
它不仅强度高，而且抗腐蚀性那是一流的。
在海洋环境下，别的合金可能扛不住海水的腐蚀，但是铝镁合金就没问题。
它的密度也比较小，很轻便，所以在航空航天、汽车制造这些领域那可是大受欢迎啊。
比如说汽车的发动机外壳，用铝镁合金的话，既能减轻重量，又能保证强度。
4. 铝锌合金。
铝锌合金的特点就是成本比较低，而且它的强度也还不错。
在一些对强度要求不是特别高，但是又需要一定耐腐蚀性的地方，就经常会用到它。
像一些建筑门窗的框架啥的，用铝锌合金就挺合适的。
二、按热处理特点分类。
除了按合金元素分类，变形铝合金还可以按照热处理特点来分哦。
1. 不可热处理强化铝合金。
这类铝合金啊，它的强度主要是靠固溶强化来提高的。
也就是说，在制造过程中，通过加入一些合金元素，让它们均匀地溶解在铝基体里面，从而提高它的强度。
像前面说的工业纯铝和一些铝镁合金就属于这一类。
它们不能通过热处理来进一步提高强度，但是它们的抗腐蚀性和成型性能都比较好，适合做一些形状比较复杂的零件。
【材料课堂】一文快速了解变形铝合金！
【材料课堂】一文快速了解变形铝合金！1系铝合金属于热处理不可强化铝合金，只能采用冷作硬化方法提高强度。
1xxx系铝合金的铝含量不少于99.0%，所以根据纯度不同可分为高纯铝（铝含量不小于99.85%）和工业纯铝（铝含量在99.0%~99.85%）。
常用1xxx系铝合金为1050、1060、1070、1100、1350、1035、1A99、1A95等。
该系铝合金具有密度小、强度低、导电性好、导热性高、熔解潜热大、光反射系数大、热中子吸收截面积较小，外表色泽美观等。
主要用于科学研究、化学工业、电器工业、导线电缆、电容器（1060-1070）、生活器皿用具（1050和1035）等。
代表牌号为1050、1060铝合金等。
2系Al-Cu合金属于热处理可强化铝合金，2xxx系合金是在Al-Cu合金基础发展起来的，主要包括Al-Cu-Mg合金、Al-Cu-Mg-Fe-Ni合金、Al-Cu-Mn和Al-Cu-Mg-Si等。
，2xxx铝合金牌号主要为2A01、2A02、2A04、2A06、2B06、2A12、2017、2024等。
该系合金特点是强度高，耐热性能和加工性能优异，通常称硬铝合金。
主要应用于铆钉线（2A01、2A10）制造飞机蒙皮、受力结构件（2A12）、涡轮喷气发动机轴向叶片和其他高温的工作零件和结构板材，（2A02）。
3系Al-Mn合金属于热处理不可强化铝合金，主要由Al-Mn合金组成，常用3xxx 系铝合金为3A21、3003、3004、3104等。
该系铝合金特点是成形性良好，特别是拉伸性能良好、较高的抗腐蚀和焊接性能，主要应用于运输液体产品的槽和罐、压力罐、储存装置、热交换器、化工设备、飞机油箱、低温装置、油路管道、厨房设备、焊丝、建筑材料等，代表牌号为3A21、3003、3004等。
4系Al-Si合金属于热处理不可强化铝合金，主要以Al-Si合金组成，该系合金具有较高的含硅量，其中含Si量5%左右的合金，经阳极氧化上色后呈黑灰色。
变形铝合金基础理论——铝的合金化规律
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四、铝的合金化规律
2、主要元素对铝的组织和性能的影响 该组的典型合金是6063。 6063合金具有固溶处理温度高，淬火敏感性 低，挤压性能好，挤压后可直接风淬，抗蚀性 高，阳极氧化处理效果好等特性。
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四、铝的合金化规律
2、主要元素对铝的组织和性能的影响 第二组合金的镁、硅总量较高， Mg2Si为 1.4%左右。镁、硅比亦为1.73 : 1的平衡成分。
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四、铝的合金化规律
2、主要元素对铝的组织和性能的影响 Mg2Si在铝中的最大溶解度为 1.85%，且随 温度的降低溶解度减小，时效时形成GP区和细 小沉淀相对合金起强化作用。
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四、铝的合金化规律
2、主要元素对铝的组织和性能的影响 Al-Mg-Si系合金大致可分为三组。 第一组合金有平衡的镁、硅含量。镁和硅的 总量不超过1.5%，Mg2Si一般在0.8%-1.2%。
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四、铝的合金化规律
2、主要元素对铝的组织和性能的影响 铜和镁 以铜和镁为主要合金元素，形成Al-Cu-Mg 合金系列，即硬铝系列，这是变形铝合金中十 分重要的一类合金。
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四、铝的合金化规律
2、主要元素对铝的组织和性能的影响 该系列的合金有两个主要强化相，即θ( CuAl2 )和S ( Al2CuMg )相。硬铝中以S相的过渡 相强化效果最高， θ相的过渡相强化效果稍次，
20
四、铝的合金化规律
2、主要元素对铝的组织和性能的影响 锰是铝合金的重要合金化元素，可以单独 加入形成二元Al-Mn合金（如3A21合金），更 多的是和其他合金元素一同加入，因而大多数
铝合金含有锰（高纯铝及高纯铝合金除外）。
21
四、铝的合金化规律
2、主要元素对铝的组织和性能的影响 另外，锰会明显地增加铝的电阻，所以用作 电导体材料时应控制锰的含量。
变形铝合金的基本性能及分类综述
79变形铝合金的基本性能及分类(超全) 摘要：本课题研究了变形铝合金的基本性能及分类。
变形铝合金在我们日常生活中应用极广，对于了解变形铝合金十分必要。
变形铝合金的基本性能包括物理性能，化学性能，力学性能，电学性能等等，由于篇幅有限，在这里我们只对一些典型、常用型号的铝合金进行了一些相关介绍。
在变形铝合金的分类中我们提到了几种分类方法，主要介绍了国际四位数字体系分类，对比于其他分类方法，其具有容易记忆、便于管理等鲜明特点，也是国际上所共识的分类方法。
于此同时我们还对常用变形铝合金进行了美、日、俄、法等国牌号对照。
目录绪论............................................................. .............. .. (1)第一章 1×××系铝合金................................................ . (2)1.1 纯铝的一般特性................ .....................................2.1.2 纯铝的性能 (2)1.2.1物理性能............................................................. . (2)1.2.1 化学性能.......................................... .................. . (3)1.2.3 力学性能............................................................. . (3)1.3 纯铝的牌号及化学成分 (4)第二章 2×××系铝合金...................................................... .. (4)2.1 概述............................................................. ......... . (4)2.2 2系铝合金的基本性能 ......................................... (4)2.2.1 物理性能............................................................. . (5)2.2.2 化学性能............................................................. . (6)2.2.3 力学性能............................................................. . (7)2.3 2系铝合金各国牌号对照 (9)第三章 3×××系铝合金...................................... . (10)3.1 化学成分........................................... ................. . (10)3.2 3系铝合金的基本性能.......................................... .. (10)3.2.1 物理性能......................................................... ... (10)3.2.2 化学性能......................................................... ... (11)3.2.3 电学性能....................................... ..................... (11)3.2.4 力学性能............................................................. . . (11)3.3 3×××系铝合金常用牌号对照 (13)第四章 4×××系合金.............................................................134.1 典型牌号的化学成分 (13)4.2 4×××系铝合金的基本性能 (14)4.2.1 物理性能............................................................. .. (14)4.2.2 力学性能............................................................. ... ..144.3 4×××系铝合金典型牌号对照............................................. (16)第五章 5×××系铝合金.................................... . (16)5.1 5×××系铝合金的基本性能....................... .................. (16)5.1.1 物理性能............................................................. (17)5.1.2 电学性能............................................................. (18)5.1.3 化学性能............................................................. (19)5.1.4 力学性能............................................................. (20)5.2 各国5×××系合金典型牌号对照 (20)第六章 6×××系合金.............................................................216.1 合金元素在6×××系铝合金中的作用 (21)6.2 6×××系铝合金常用材料的性能 (22)6.2.1 物理性能............................................................ .. (22)6.2.2化学性能............................................................. (23)6.2.3力学性能............................................................. .. (23)6.3 各国6×××系合金典型牌号对照 (27)第七章 7×××系合金.............................................................277.1 7×××系铝合金的发展历史................................... . (27)7.2 7×××系铝合金典型牌号的物理性能.......... .. (27)7.2.1 热力学性能...................... ...................................... (27)7.2.2 电力学性能............................................................. .. 287.2.3 力学性能............................................................. . (28)7.3 化学性质............................................................. . (29)7.4 7×××系铝合金国内外典型牌号对照...................................... .30第八章 8×××系合金.............................................................308.1 8×××系常用铝合金的牌号及化学成分............................. (30)8.2 化学性能............................................................. ...... ..318.3 8×××系铝合金国内外典型牌号对照..................................... ..31第九章 9×××系合金（备用合金组）...........................................32 结论............................................................. .................... . (32)参考文献............................................................. ............... .....33 致谢............................................................. ................... .....33 附录............................................................. ................. . (34)绪论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:(1) 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。
变形铝和型材铝-概述说明以及解释
变形铝和型材铝-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分：变形铝和型材铝都是铝材料的一种形式，广泛应用于各种工业领域。
变形铝是通过挤压、拉伸等变形工艺加工而成，具有优良的塑性和强度，适用于各种复杂形状的制造。
而型材铝则是通过挤压或型材铸造工艺生产而成，具有规格统一、易加工的特点，广泛用于建筑、交通运输等领域。
本文将对变形铝和型材铝的特点、应用领域以及制造工艺进行详细介绍，以便读者更加深入了解这两种铝材料的特性和用途。
通过比较分析两者的异同，为读者提供选择合适材料的参考依据。
同时，文章也将展望未来发展趋势，探讨铝材料在工业应用上的潜力和前景。
1.2 文章结构文章结构部分旨在说明文章的整体框架和组织方式，为读者提供清晰的阅读指南。
本文分为引言、正文和结论三个主要部分。
- 引言部分包括概述、文章结构和目的三部分。
概述部分介绍了变形铝和型材铝这两种铝材料的基本概念和重要性。
文章结构部分则为读者提供了整篇文章的框架，明确了各个部分的内容和重点。
目的部分则说明了本文的写作目的和意义。
- 正文部分主要分为变形铝和型材铝两个小节。
在变形铝部分，将分别介绍其特点、应用领域和制造工艺，帮助读者深入了解这类铝材料。
而在型材铝部分也会进行相同的介绍，以便读者对比两者的区别和特点。
- 结论部分将对文章的内容进行总结，简明扼要地重述了本文的主要观点和结论。
比较部分将对变形铝和型材铝进行比较，指出它们各自的优缺点和适用性。
展望部分则展望了这两种铝材料的未来发展趋势和可能的研究方向。
通过这样的结构，读者可以系统地了解和理解变形铝和型材铝这两种铝材料的特点、应用和制造工艺，为相关领域的研究和应用提供参考和指导。
1.3 目的本文旨在深入探讨变形铝和型材铝两种铝材料的特点、应用颀域以及制造工艺。
通过对这两种铝材料的对比分析，希望读者能够更全面地了解它们的区别和优势，为相关行业的专业人士提供参考和指导。
同时，本文也旨在展望未来变形铝和型材铝在工业生产中的发展趋势，为相关领域的技术创新和产业升级提供启发和推动。
变形铝合金基础理论——铝的基本属性
一、铝的基本属性
纯铝的物理性能
4 电学性能
纯铝无光电效应，在工业纯铝中晶粒大小对导电性
能的影响可勿略不计。退火材料的导电性能无各向异 性，冷加工材料纵向的电导率比其他方向的电导率高 0.5%~1%。
15
一、铝的基本属性
纯铝的力学性能
表2-4 纯铝退火状态的典型力学
Al/% 99.99 99.80 99.70 99.60 99.50 Rm/MPa 45 60 65 70 85 Rp0.2 /MPa 10 20 26 30 30 A50/% 50 45 43 43 30
10
一、铝的基本属性
纯铝的物理性能
表2-2 纯铝(99.99%)的线胀系数
温度/K 25 50 75 100 150
α/×10-6K-1 0.5 3.5 8.1 12.0 17.1
温度/K 200 250 293 350 400
α/×10-6K-1 20.2 22 23 24.1 24.9
温度/K 500 600 700 800 900
44
一、铝的基本属性
⑼ 无磁性、冲击不生火花 主要应用领域举例： 舰船上所用的罗盘、天线、操舵室的器具，电 气设备的屏蔽材料，易燃、易爆物生产器材等。
45
一、铝的基本属性
⑽ 有吸音性
主要特点： 铝对声音时非传播体，有吸收声波的性能。
46
一、铝的基本属性
⑽ 有吸音性
主要应用领域举例： 配制阻尼合金、室内装饰天棚板、高架公路、 高速铁路的隔音网等。
21
一、铝的基本属性
中国铝土矿储量
中国的铝土矿主要分布于河南、山西、贵州、
山东和广西等地，多数为低铁高硅的一水硬铝
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39
一、铝的基本属性
⑺ 无低温脆性 主要应用领域举例： 冷藏库、冷冻库、南极雪上车辆、液氧、液 氮、液氢等的生产装置。
40
一、铝的基本属性
⑻ 反射性强 主要特点： 铝的抛光表面对白光的反射率可达80%以上， 纯度越高，反射率越高，高纯铝经点解抛光后， 反射率可达94% （银为92%）。
41
一、铝的基本属性
⑻ 反射性强 主要特点： 同时，铝对红外线、紫外线、电磁波、热辐 射等都有良好的反射性能。
42
一、铝的基本属性
⑻ 反射性强 主要应用领域举例：
用于制做照明器具、反射镜、屋顶瓦板、抛
物面天线，冷藏车、冷冻库、投光器、冷暖器隔
热材料以及氧和氢的生产装置等。
43
一、铝的基本属性
⑼ 无磁性、冲击不生火花 主要特点： 铝是非磁性体；受冲击时不产生火花，这对某 些特殊用途十分可贵。
21
一、铝的基本属性
中国铝土矿储量
中国的铝土矿主要分布于河南、山西、贵州、
山东和广西等地，多数为低铁高硅的一水硬铝
型，主要杂质是高岭石中的Si02和少量的Fe203、
Ti02；此外，浙江、安徽两省有以亿吨计的钾 明矾石资源，云南等地有较丰富的霞石资源。
22
一、铝的基本属性
存在形式 铝的化学性质活泼， 与氧亲和力大， 在自然
7
一、铝的基本属性
纯铝的物理性能
3 热学性能
熔点
熔点对纯度敏感。常压下纯度为99.996%铝
的熔点为660.37℃。 不同纯度铝的熔点如下：
纯度／％ 99.20 99.50 99.60 99.97 99.996 熔点／℃ 657.0 658.0 658.7 659.8 660.24
8
一、铝的基本属性
等各种元素进行合金化（变成铝合金），使其强
度大幅提高，塑性下降较小。
28
一、铝的基本属性
⑶ 可强化 主要特点： 有的铝合金还可进行热处理进一步强化，其强
度可高于普通碳钢，有些铝合金的比强度甚至可
与优质合金钢相媲美。
29
一、铝的基本属性
⑶ 可强化 主要应用领域举例： 用于制造桥梁（特别是吊桥、可动桥及军用浮
变形铝合金基础理论
——铝的基本属性
变形铝合金基础理论
一、铝的基本属性 二、铝合金的牌号、状态和分类 三、铝的强化方式
四、铝的合金化规律
2
变形铝合金基础理论 一、铝的基本属性
3
一、铝的基本属性
纯铝的物理性能 1 晶体结构
固态时铝为面心立方结构。常压下温度从4K至熔点
是稳定的，无同素异晶转变。原子序数为13，原子量 为26.9815。
氯等元素均可作为间
隙元素溶人铝中，但 固溶度极小。
6
一、铝的基本属性
纯铝的物理性能 2 密度 铝在室温时的理论密度为2698.72 kg/m3。 不同纯度的铝固态和熔融态的密度见表2-1。
表2-1不同纯度铝的密度
纯度 % 99.25 99.40 99.75 密度/kg·m-3 退火状态 熔融态 （20℃） （1000℃） 2727 2310 2706 2291 2703 2289 纯度 % 99.971 99.996 99.9998 密度/kg·m-3 退火状态 熔融态 （20℃） （1000℃） 2699 — 2698.9 — 2698.08 —
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一、铝的基本属性
纯铝的力学性能
图2-1
铝的纯度与强度的关系
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一、铝的基本属性
纯铝的力学性能
图2-2 铝的纯度与硬度的关系
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一、铝的基本属性
纯铝的力学性能
图2-3 纯铝（99.99%）应力-应变曲线
——1%/min；……100%/min
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一、铝的基本属性
储量
铝是地球上储量最多的金属元素， 在地壳
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一、铝的基本属性
纯铝的物理性能 1 晶体结构
用衍射法测得纯铝液态和固态结构：
液态 配位数10-11，原子间距2.96×10-10m。 固态 配位数12，原子间距2.86×10-10m。
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一、铝的基本属性
纯铝的物理性能
1 晶体结构
在铝晶体中，存在两种间隙，即直径为1.170×10-10 m
的八面体间隙和直径为0.62×10-10 m 的四面体间隙，碳、 氮、氢、硼、氧、氟、
因此，铝可在大气、普通水，多数酸和有机
物中使用。采用缓金，在工业地区、海岸地区使
用，可保持优良的耐久性。
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一、铝的基本属性
⑸ 抗腐蚀 主要应用领域举例： 门板、车辆、船 舶外部覆盖材料、厨 房器具、化学装置、屋顶瓦板、电动洗衣机、海
水淡化、化工石油、材料、化学物品的包装等。
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一、铝的基本属性
纯铝的物理性能
4 电学性能
纯铝无光电效应，在工业纯铝中晶粒大小对导电性
能的影响可勿略不计。退火材料的导电性能无各向异 性，冷加工材料纵向的电导率比其他方向的电导率高 0.5%~1%。
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一、铝的基本属性
纯铝的力学性能
表2-4 纯铝退火状态的典型力学
Al/% 99.99 99.80 99.70 99.60 99.50 Rm/MPa 45 60 65 70 85 Rp0.2 /MPa 10 20 26 30 30 A50/% 50 45 43 43 30
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一、铝的基本属性
⑼ 无磁性、冲击不生火花 主要应用领域举例： 舰船上所用的罗盘、天线、操舵室的器具，电 气设备的屏蔽材料，易燃、易爆物生产器材等。
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一、铝的基本属性
⑽ 有吸音性
主要特点： 铝对声音时非传播体，有吸收声波的性能。
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一、铝的基本属性
⑽ 有吸音性
主要应用领域举例： 配制阻尼合金、室内装饰天棚板、高架公路、 高速铁路的隔音网等。
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一、铝的基本属性
⑵ 密度小 主要应用领域举例： 用于制造飞机、 太空飞行器、轨道车
辆、桥梁、船舶、汽
车、高层建筑结构和质量轻的容器等。
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一、铝的基本属性
⑶ 可强化 主要特点： 纯铝强度不高，不如钢铁。冷加工硬化能使强
度提高一倍以上，但塑性变低。
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一、铝的基本属性
⑶ 可强化 主要特点： 纯铝可通过添加镁、锌、铜、锰、硅、锂、钪
细菌不易停留繁殖。
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一、铝的基本属性
⒁ 无毒 主要应用领域举例： 食具、食品包装、鱼罐、鱼仓、医疗器械、 食品容器等。
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一、铝的基本属性
常用合金的典型用途
1050 食品、化学和酿造工业用挤压盘管，各
种软管，烟花粉。
1060 要求抗蚀性与成形性均高的场合，但对
强度要求不高，化工设备是其典型用途。
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一、铝的基本属性
纯铝的物理性能
表2-2 纯铝(99.99%)的线胀系数
温度/K 25 50 75 100 150
α/×10-6K-1 0.5 3.5 8.1 12.0 17.1
温度/K 200 250 293 350 400
α/×10-6K-1 20.2 22 23 24.1 24.9
温度/K 500 600 700 800 900
一般用品及各种容器、光学仪器及其他形状复杂
的精密零件。
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一、铝的基本属性
⑸ 抗腐蚀、耐气候性好 主要特点：
铝表面上极易生成致密而牢固的氧化铝(Al203)
薄膜，而且一被破坏后会立即生成，保护铝不被
腐蚀。这层保护膜只有在卤素离子或碱离子的激
烈作用下才会遭到破坏。
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一、铝的基本属性
⑸ 抗腐蚀、耐气候性好 主要特点：
纯铝的物理性能
3 热学性能
熔化热
沸点
纯铝的熔化热为10.46±0.13 kJ/mol。
铝的沸点为2750 K。最大蒸发速度为0.7×1013个
原子/s，高于这个速度就会发生爆炸。
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一、铝的基本属性
纯铝的物理性能 3 热学性能
热胀系数 纯铝的体膨胀系数为68.1×10-6 K-1。
线膨胀系数列于表2-2。
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一、铝的基本属性
⑹ 导热、导电性好 主要特点： 铝的导热、导电性仅次于金、银和铜，约为 钢铁的三到四倍。
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一、铝的基本属性
⑹ 导热、导电性好 主要特点：
室温下电工铝的等体积电导率可达62%IACS，
若按单位质量导电能力计算， 其导电能力为铜
的一倍。热导率 (0~100℃) 为 22.609 W/(m•K)。
我国高铁—京津线两侧的隔音墙即采用5754
合金制造。
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一、铝的基本属性
⑾ 耐核辐射 主要特点： 铝对高能中子来说，具有与其他金属相同程度 的中子吸收截面，对低能范围内的中子，其吸收
截面小，仅次于铍、镁、锆等金属。铝耐核辐射
的最大优点是对照射生成的感应放射能衰减很快。
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一、铝的基本属性
⑾ 耐核辐射 主要应用领域举例： 防核辐射材料。
纯度更高的铝在1.1~1.2 K时可成为超导体。纯铝的电
阻率与温度的关系见表2-3 。
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一、铝的基本属性
纯铝的物理性能
表2-3 纯铝的电阻率与温度的关系
试样 99.99%Al, 直径127μm 温度/K 273 373 473 573 673 773 873 923 ρ/μΩ· cm 2.50 3.62 4.78 6.00 7.29 8.63 10.10 10.90
电阻率 (20℃) 为 26.7nΩ•m，电阻温度系数为 0.1(nΩ•m)•K-1。