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。
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·℃)。
铝合金板带材热传导性能影响因素的探究
铝合金板带材热传导性能影响因素的探究摘要：随着电子通讯技术的发展，现代4G/5G的开发与应用，电子通信产品(3C产品)已推广至全球。
就国内而言，作为出门必备品的智能手机，由于信号强，体积小，便于携带，加之能实现无卡支付，已覆盖大街小巷，且人们对手机的依赖性越来越强，手机的使用时间也随之增长。
众所周知，手机长时间使用，必定使得手机温度增加，这就要求手机具有优良的导热性，及时将热量散发出去。
同理，便于随身携带的小型笔记本、iPAD等，由于越来越广泛地用于办公、接收文件、在线阅读等，对散热的要求也越来越高。
因此在本文之中，主要是对铝合金板带材热传导性能影响因素进行了相应的分析，在这个基础之上提出了下文中的一些内容，希望能够给予相同行业进行工作的人员提供出一定价值的参考。
关键词：铝合金板带；热传导；性能；影响因素；分析1导言铝合金板是一种工业建材，根据材质的不同用于各个行业，按表面处理方式可分为非涂漆产品和涂漆产品两大类。
使用的行业有飞机结构、铆钉、导弹构件、卡车轮毂、包装及绝热铝箔，热交换器、隔框、翼肋、翼梁等。
铝合金是目前工业加工中使用最为广泛的一种防锈铝材料，铝合金的强度不是很高，但是与工业的纯铝材料相比略高，由于其可塑性受到限制，在目前作为材料的可切削性不高，但是铝合金拥有很好的耐腐蚀性和可焊接性，适合加工成为低载荷的零部件，在各种液体或者气体的容器中作为零件存在。
这种合金是无法满足热处理情况下的强化效果的，既然无法适应热处理的方式，加工人员就采用冷处理的方式对铝合金进行相应的加工和处理。
而冷处理的目的在于提高其力学方面的各种性能，以满足作为基础材料的一些具体要求。
2铝合金板设计选用要点氟碳铝板有氟碳喷涂板和氟碳预辊涂层铝板两种。
2.1氟碳喷涂板首先氟碳喷涂板分为两涂系统、三涂系统和四涂系统，一般宜采用多层涂装系统。
两涂系统：由5-10μm的氟碳底漆和20-30μm的氟碳面漆组成，膜层总厚度一般不宜小于35μm。
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。
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，具有优异的性能，被广泛应用于航空航天、汽
车制造、建筑工程等领域。
铝合金的性能主要包括力学性能、物理性能、化学性能和加工性能等方面。
首先，铝合金的力学性能表现出较高的强度和硬度。
相比于纯铝，铝合金的抗
拉强度和屈服强度更高，能够承受较大的载荷和变形。
这使得铝合金在工程结构中具有更好的抗压性和抗拉性，能够保证结构的稳定和安全。
其次，铝合金具有良好的物理性能。
铝合金的密度较低，具有较轻的重量，因
此在航空航天和汽车制造领域有着广泛的应用。
同时，铝合金具有良好的导热性和导电性，能够有效地传递热量和电能，适用于制造散热器、导电线等产品。
另外，铝合金的化学性能也值得关注。
铝合金具有较好的耐腐蚀性，能够在一
定环境下保持稳定的表面状态，不易受到氧化和腐蚀的影响。
这使得铝合金在户外建筑和海洋工程中有着广泛的应用前景。
最后，铝合金具有良好的加工性能。
铝合金可以通过压铸、挤压、锻造等多种
加工工艺进行成型，能够制造出各种复杂形状的零件和构件。
与此同时，铝合金还可以进行表面处理，如阳极氧化、喷涂等，以提高其表面性能和装饰效果。
总的来说，铝合金作为一种重要的结构材料，具有优异的力学性能、物理性能、化学性能和加工性能，被广泛应用于各个领域。
随着科学技术的不断进步，相信铝合金材料的性能将会得到进一步的提升，为各行各业带来更多的发展机遇。
变形铝合金基础理论——铝的基本属性
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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。
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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%）。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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
铝及铝合金的力学、热学、物理性能符号和含义
在单向均匀拉伸载荷作用下，断裂时材料的最大负荷除以原始横截面积所得的应力。
材料在重复交变应力作用下，承受过无限次循环而不产生断裂的最最大应力值
试样在交变应力作用下，在规定的循环次数内（如106、107、108次等），不至于产生断 裂的最大应力值 材料拉伸时，试样拉断后，其标距部分所增加的长度与原标距长度的百分比。 是标距为 5倍直径时的伸长率，是标距为10倍直径时的伸长率
MPa
伸长率 （延伸 率）
δ 5 δ 10
%
断面收缩率
ψ
%
冲击韧度
α k
J/cm2或 kJ/m2
布氏硬度
HBS
洛氏硬度
HRB HRF
显微维氏硬度
HV
密度
ρ
g/cm3或 kg/m3
熔点
℃
平均线膨系数
α
µm/(m•k)
热导率（导热系 数）
λ
W/(m•℃) J/(kg•K) 或 J/(kg• ℃) Ω •m ч Ω •m nΩ •m
温度每升1℃，材料电阻率的改变量与原电阻率之比
义
备注 1 kgf/mm2 = 9.80665MPa 1 MPa = 0.10197kgf/mm2 英 制：PSI ：lb/in2 KPSI = 1000PSI =6.896MPa
1 kgf/mm2 = 0.0098067GPa 1GPa = 101.97162kgf/mm2
比热容
С
电阻率（比电阻 电阻系数）
ρ
电导率
λ
S/m
电阻温度系数
α p
℃-1
铝及铝合金的力学、热学、物理性能符号和含义
含意 材料在拉伸过程中，应力与应变保持正比关系的最大应力。这个阶段的最大极限负荷Pp 除以试棒的原始横截面积，即为比例极限