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
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变形铝合金的基本性能及分类
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：
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变形铝合金的基本性能及分类
Basic Broperties And Classification Of Wrought Aluminium Alloy
Student name: Liu jiaan Class:090125
Advisor: Zhao Qing
Abstract: 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 comparison
Signature of Supervisor：
目 录
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变形铝合金的基本性能及分类
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
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变形铝合金的基本性能及分类
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................................................................... ..31 8.3 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。 (2) 按合金性能和用途可分为: 工业纯铝、防锈铝合金、 切削铝合金、 耐热铝合金、 低强度铝合金、
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变形铝合金的基本性能及分类
中强度铝合金、 高强度铝合金(硬铝)、 超高强度铝合金(超硬铝)、 锻造铝合金及特殊铝合金等。
(3) 按合金中所含主要元素成分可分为（四位数字体牌号）: 工业纯铝(1XXX系), Al-Cu合金(2XXX系), Al-Mn合金(3XXX系), Al-Si合金(4XXX系), Al-Mg合金(5XXX系), Al-Mg-Si合金(6XXX系) ,Al-Zn-Mg-Cu合金(7XXX系),Al-其它合金元素(8XXX系)及备用合金组(9XXX系)
这三种方法各有特点，有事互相交叉、相互补充。在工业生产中，国际上惯用第三种分类方法，即合金中所含主要元素成分的4位数码法分类。这种分类方法较本质的反应合金的基本性能，也便于编码、记忆和计算机管理。在这里我们主要按第三种分类方法来系统介绍变形铝合金。
变形铝及铝合金国际四位数字体系牌号是指按照1970年12月制定的变形铝及铝合金国际牌号命名体
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系推荐方法命名的牌号。此推荐方法是由承认变形铝及铝合金国际牌号体系宣言的世界各国团体或组织提出的，牌号及成分注册登记秘书处设在美国铝业巨会公司(The Aluminum Association Incorporated, AA)。截比2007年底，参加此国际组织的有25个国家的24个组织、团体或企业，其中包括美、英、中(中国于1995年参加)、法、德、日等。
四位数字体系牌号意义：第一位数字表示合金系列，按主要合金元素的分类可参见表0-1。
表0-1 铝合金的分类
纯铝—1×××系，如1000 非热处理型 Al-Mn系合金—3×××，如3004合金 Al-Si系合金—4×××，如4043合金 Al-Mg系合金—5×××，如5083合金 变形铝合金 热处理型 Al-Cu系合金—2×××，如2024合金 Al-Mg-Si系合金—6×××，如6063合金 Al-Zn-Mg-Cu系合金—7×××，如7075合金 铝合金 热或非热 处理型 非热处理型 Al-其它合金—8×××，如80合金 备用合金组—9××× Al-Si系合金，如ZL102合金 Al-Mg系合金，如ZL103合金 Al-Cu-Si系合金，如ZL107合金 热处理型 Al-Cu-Mg-Si系合金，如ZL110合金 Al-Mg-Si系合金,如ZL104合金 Al-Mg-Zn系合金,如ZL305合金 在1x xx系中，最后两位数字表小最低铝含量，与最低含铝量中小数点右边的两位数字相同，如1060是最低铝含量为99. 60%质量分数（下同)的工业纯铝。第二位数字表小对杂质范围的修改，若是零则表小该工业纯铝的杂质范围为生产中的正常范围;如果为1- 9中的自然数，则表小生产中应对某一种或某种杂质或合金元素加以专门的控制，例如1350工业纯铝是一种铝含量应不小于99. 50%的电工铝，其中有3种杂质应受到控制，即w ( V+ Ti) ≤0. 02%、ｗ(B) ≤０．５% ,w (Ga) ≤0.3 %。
在2xxx系一９xxx系中，牌号的最后两位数字无特殊意义，仅表小同一系列中的不同铝合金，但有些是表示美国铝业公司过去用的旧牌号中的数字部分，如2024合金，即过去的“24S”合金。不过，这样的合金为数甚少。第二位数字表小对合金的修改，如为零，则表示原型铝合金，如为1—9中的任一整数，则表小对合金的修改次数。对原型铝合金的修改仅限于下列情况之一或同时几种:
(1) 对主要合金元素含量范围进行变更，但最大变更量与原型合金中铝合金元素的含量关系是:
原型铝合金中合金元素质量分数的算术平均值范/% 允许最大变化影∕% ≤1.0 0.15 >1.0~ 2.0 0.20 >2.0~ 3.0 0.25 >3.0~ 4.0 0.30 >4.0~ 5.0 0.35 >5.0~ 6.0 0.40 >6. 0 0.50
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铸造铝合金 变形铝合金的基本性能及分类
(2)增加或减少不多于一种合金元素，同时，此合金元素的含量算术平均值不大于0. 30%. (3)用作用相同的一种合金元素代替另一种合金元素。 (4)改变杂质含量范围。 (5)改变晶粒细化剂含量范围。 (6)改变原铝锭的杂质硅或铁的含量。
如果合金成分的改变不符合变更合金的要求，则应作为新合金而注册。
对于试验合金的牌号也按本条例编制，但在数字前面加大写字母‘ X’。试验合金的注册期不得超过5a对试验合金的成分，申请注册的公司有权改变，而已注册的合金化学成分改变权限归铝业协会技术处(The Technical Division of the Aluminium Association)。当合金通过试验合格后，去掉‘X’，成为正式合金。
第一章 1×××系铝合金
1.1 纯铝的一般特性
铝是元素周期表中第三周期主族元素，具有棉芯立方结构，无同素异构转变。铝具有一系列的优点：密度小，导电、导热性能好，抗腐蚀性能好，塑性加工性能好等特点。铝的密度为2.72g／cm，约为铁的1/3,故铝及合金的密度都较小，一般为2.5~2.88 g／cm之间。铝具有良好的导电性、导热性，其导电性仅次于银与铜。铝具有良好的抗蚀性。因为铝和氧的亲和力很大，在室温中能与空气中的氧化合，表面生成一层薄而致密并与基材金属结核的Al2O3氧化膜。铝的熔点与纯度有关，并随铝的纯度的提高而提高，当纯度为99.996％时，熔点为660.24℃。铝还具有好的塑性加工性能，可加工成板、带、箔和挤压制品等，可进行气焊、氩弧焊、点焊。纯铝不能热处理强化，可通过冷变形提高强度，惟一的热处理形式是退火，再结晶开始温度与杂质含量和变形度有关，一般在200℃左右。退火板材的σb=80～100MPa，σ0.2=30～50MPa，ζ=35%～40%，HB=25～30。经60%～80%冷变形，虽然能提高到150～180MPa，但ζ值却下降到1%～1.5%。增加铁、硅杂质含量能提高强度，但降低塑性、导电性和抗蚀性。
3
3
1.2 纯铝的性能
纯铝的性能包括物理性能、化学性能与力学性能等。
1.2.1物理性能
物理性能如表1-1所示。物理性能包括原子序数、原子量、晶体结构、电磁学性能等。
表1-1 纯铝的物理性能 性能 原子序数 原子量 晶格常数（20℃），×10m 密度（20℃），kg/m3 熔点， ℃ 沸点 ，℃ 溶解热，J/kg×10 燃烧热, J/kg×10 凝固体积收缩率,% 比热容(100℃), J/(kg.K) 热导率(25℃),W/(m.K) 线膨胀系数(20~100℃),um/(m.K) (100~300℃),um/(m.K) 电导率,S/m 电阻率,uΩ.m(20℃)
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-75-10高纯铝（99.996%） 13 26.9815 4.0494 2698 660.24 2060 3.961 3.094 934.92 235.2 24.58 25.45 .94 0.0267（O状态） 工业纯铝（99.5%） 4.04 2710 650 3.4 3.108 6.6 9.74 222.6（O状态） 23.5 25.6 59（O状态） 57（H状态） 0.02922（O状态） 变形铝合金的基本性能及分类
(20℃) 电阻温度系数,nΩ.m/K 体积磁化率，×10 磁导率.H/m 反射率（2500×10m），% （5000×10m），% （20000×10m）,% 折射率（白光） 吸收率（白光） 辐射能（25℃） -10-10-10-7 0.1 6.27 1.0×10 -50.0302（H状态） 0.1 6.26 1.0×1087 90 97 0.78~1.48 2.85~3.92 0.035~0.06 -5 1.1.2 化学性能【4】 铝是电负性金属，其电极电位为—0.5~—3V，99.99%纯铝在5.3%~NaCl+0.3%H2O2溶液中对甘汞参比电极的点位为—0.87~+0.01V。铝是最活泼的工业金属之一，其表面在室温下就易生成一层薄而致密并与基体金属牢固结合的氧化膜（Al2O3 ），故在氧化性介质、水、大气、部分中性溶液、许多的弱酸和强氧化性介质中都具有相当高的稳定性。但在碱和盐的水溶液中，铝的氧化膜很快被破坏。通常氧化膜在PH=4.0~9.0的溶液中时稳定的。因此，凡是能改善氧化膜致密性、增加氧化膜厚度和提高氧化膜绝缘性能的因素，都有助于铝抗蚀性的提高。反之，凡是降低氧化膜有效保护作用的因素，不论是机械的还是化学的，都会使铝的抗蚀性下降。
1.1.3 力学性能
工业纯铝的力学性能除与纯度有关，还与材料的加工状态有关，不同状态的工业纯铝的力理学性能如表1-2所示
【6】
。
1.3 纯铝的牌号及化学成分
常用工业纯铝的牌号及化学成分见表1—3。各国牌号对照见表1—4
表1—3 常用工业纯铝的牌号及化学成分
[7]
【8】
。
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变形铝合金的基本性能及分类
表1—4 常用纯铝各国牌号对照 国别 牌号 中 美 俄 日
1060 1060 106 A6 A1060 1200 1200 1200/A91200 A0 A1200 1085 1A85 1085/A91085 A85 A1085 1097 1A97 A97 1099 1A99 1199/A91199 A99 A1N99 第二章 2×××系铝合金
2.1 概述
2 x xx系铝合金是以铜为主要合金元素的铝合金，它包括了Al-Cu-Mg-（Mn）合金、Al-Cu-Mg-Fe-Ni合金、Al-Cu-Mn合金和Al-Cu-Mg-Si四系，这些合金均属热处理可强化铝合金。合金的特点是强度高，通常称为硬铝合金，其耐热性能和加工性能良好，但耐蚀性不如大多数其他铝合金好，在一定条件下会产生晶间腐蚀，因此，板材往往需要包贾一层纯铝，或一层对芯板有电化学保护的6 x xx系铝合金，以大大提高其耐腐蚀性能
【4】
。
(1) Al-Cu-Mg-（Mn）系
Al-Cu-Mg-（Mn）系合金中多数的.成分范:围.为:1.5%一6.8%C u,0.2%一0.8%Mg，0.2%一1.2%Mn,其中部分合金含有微量钒、锆，个别合金超出此成分范围。这类合金存在晶间腐蚀倾向，其薄板通常需包铝或包防锈铝，以适应某些焊接方法。主要因含铁、硅粗大的金
属间化合物，该系合金断裂韧性不高。现已发展一些高纯Al-Cu-Mg-Mn系合金，其断裂韧性明显提高。 （2） Al-Cu-Mg-Fe-Ni系
此系合金的成分特点是:C u/ Mg比值较低，铁、镍含量接近。此系合金的室温强度与Al-Cu-Mg-Mn接近，耐热性好，服役温度更高，超过150℃。 （3） Al-Cu-Mn系
此系合金的铜含量较高，约为6%一7%，含少量锰0.2%一0.8%
，不含或含少量镁，T相的存在使其耐热性比AI一Cu一Mg一Fe一Ni系更好，合金的服役温度达200~300℃
(4) Al-Cu-Mg-Si系
此系合金是在Al-Mg-Si系合金的基础上添加铜发展起来的，随含铜量增加，室温强度和耐热性明显提高，停放效应减弱，但降低塑性和耐蚀性。因铜量超过镁、硅，故划归国际四位数牌号的2×××系合金。
该一系列材料的强度一般较高，某些牌号的合金强度可与钢抗衡。但因含铜量的差异，此系合金的强度、抗蚀性等在较宽范围内变化，以满足不同的需求。其中，铜含量较低的合金，杭蚀性接近防锈铝;铜含量较高的合金.，强度接近硬铝，实际上相当于在硬铝的基础上提高了硅含量。由于2系铝合金的高强高韧
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性，主要被应用于航空航天领域，如2014、2024等合金
【9】
。
另外该系合金的切削性能良好，尤其是添加铅、铋后的2011合金是一种快削合金，经常被用来制造机械零件。但是该系列材料的焊接性能不好，在结合时，主要用铆接、电阻焊接和螺栓结合等。
2.2 2×××系铝合金的基本性能
2×××系铝合金加工产品均无磁性，其它物理性能应符合表2—1的规定。注：O表示退火状态；H：
2.2.1 物理性能
表示加工硬化状态；T表示热处理状态（详见附录1，下同）。
表2-1 2×××系铝合金的物理性质
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2.2.2 化学性能[4]
这里主要介绍典型的几个牌号的耐蚀性
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2A01合金具有良好的抗应力腐蚀的能力，但是抗蚀性属于中等。2A01合金的抗蚀性与热处理状态有关，淬火时效状态下抗蚀性最好，淬火的冷却速度小会使其抗蚀性降低，需要注意.的是使用温度超过100℃会出现晶间腐蚀。
一般来说，2A10合金的抗蚀性不好，主要原因是含铜量较高，而一且处于(a+β十S)相区。相对
来说自然时效状态的抗蚀性比人工时效.状态的抗蚀性较好，但是淬火冷却速度慢或使用过程中受热都会使其抗蚀性下降。
2A11在大气中抗蚀性中等，在电解介质溶液和潮湿空气中有晶间腐蚀和应力腐蚀开裂的倾
向。热处理工艺对该合金的抗蚀性影响很大，凡造成过饱和固溶体不均匀分解的热处理工艺都影响2A11的合金的抗蚀性。过烧、淬火转移时间长、淬火冷却速度慢等均会使其抗蚀性降低。相比较来说，自然时效状态的抗蚀性要比人工时效状态的抗蚀性好。但是若人工时效前进行预变形，对改善其抗蚀性有一定的作用包铝后有可靠的保护作用，但是加工和使用时应防止铜向包铝层中扩散，否则会影响保护效果。
2A12合金在淬火自然时效状态下具有良好的抗蚀性，但是自然时效后的材料在使用过程中受热、
淬火时效时冷却速度小或转移时间长导致θ和S相析出，造成晶界附近出现贫铜带，会引起晶间腐蚀。若.人工时效前进行预变形，可改一善该合金的抗蚀性。工业上最常用的是包铝(包铝层铝的纯度应在99。5%附近)，纯铝对于合金基体为阳极。
2A14合金山于含铜量较高，抗蚀性不好，而且有晶间腐蚀和应力腐蚀开裂的倾向。该合金的耐蚀
性不仅与热处理状态有关，而且与工件的断面厚度有关。与2A10、2A11和2A12合金相似，2A14合金的淬火自然时效状态的耐蚀性好，断面厚的工件，淬火时得不到快速冷却，会导致第二相的析出，影响材料的抗蚀性。
2A16合金由于含铜量高，抗蚀性能不好，必须在有保护的作用下使用。包铝的板材抗蚀性仍低
于2A12合金，因为基体的含铜量高，易于扩散。焊缝过渡区耐蚀性也很低，必须进行阳极化处理或涂漆保护，或者先进行阳极化然后进行涂漆保护后使用。
一般来讲，2A50合金的耐蚀性较好，但是在人工时效的状态下，如果出现CuAI2相，则有晶间腐
蚀的倾向，应进行阳极化处理或涂漆保护。
2A70和2124合金的耐蚀性都比较差，都有应力腐蚀的倾向。2A70合金很容易发生化学腐蚀，
需进行阳极化或涂漆保护。2124合金还有可能发生晶间腐蚀和剥落腐蚀。但是2124一合金T851状态厚板无剥落腐蚀倾向，抗应力腐蚀性能良好。
2.2.3 力学性能
2×××系铝合金材料的典型温室力学性能见表2-2
表2-2 2×××系铝合金材料的典型温室力学性能
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变形铝合金的基本性能及分类
续表2-2
续表2-2
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变形铝合金的基本性能及分类
2.3 2×××系铝合金各国牌号对照
详见表2-3
表2-3 2×××系铝合金各国牌号对照 中 美
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2A01 ~2117 2A11 2017 2B11 2017A 2A12 2024 2A14 2014 2A16 2219 变形铝合金的基本性能及分类
俄 日 德 法
1180 ~A2117 3.1305 2117 1110 A2017 1111 A2014A 3.1325 NFA50-411 1160 A2024 3.1355 2024 1380/AK8 A2014 3.1255 2014 1201 A2219 第三章 3×××系铝合金
3×××系铝合金为热处理不可强化的铝—锰合金。3×××系铝合金的塑性高，焊接性能好，加工性能好，强度比1×××系铝合金高，而耐蚀性接近于纯铝。3×××系铝合金的抗腐蚀性优良，是因为MnAl6的电极电位与纯铝的电极电位实际上相等（均为—0.86v）.合金的成型性，不论退火状态或冷作硬化状态都与1×××系铝合金相识，但是要求含锰相的分布必须均匀。
3.1 化学成分
3×××系铝合金典型牌号的化学成分见下表
表3-1
牌号 Si Fe Mn Cu 单个 3A21 0.6 0.7 0.20 1.0~ 1.6 0.05 0.10 0.15 0.05 合计 0.1 化学成分/%(质量分数) Mg Cr Zn Ti 其他 Al 余量 3003 0.6 0.7 0.05~ 0.20 1.0~ 1.5 0.10 0.05 0.15 余量 3103 0.50 0.7 0.10 0.9~ 1.5 0.30 0.10 0.20 Ti+Zr 0.10 0.05 0.15 余量 3004 0.30 0.7 0.25 1.0~ 1.5 0.8~1.3 0.25 0.05 0.15 余量 3005 0.6 0.7 0.30 1.0~ 1.5 0.20~0.6 0.10 0.28 0.10 0.05 0.15 余量 3105 0.6 0.7 0.30 0.30~0.8 0.20~ 0.8 0.20 0.40 0.1 0.05 0.15 余量 3.2 3×××系铝合金的基本性能 3.2.1物理性能
见表3-2
表3-2 3×××系铝合金典型牌号的物理性能
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变形铝合金的基本性能及分类
牌号 状态） 密度3热导率 /【W/（m.K）】 比热容/【J 平均膨胀系数/10K -6-1电阻率/nΩ.m 电导率/%IACS 电阻温度数/nΩ.m/K) （20℃） /（g/cm /（kg.K）】 (20~100℃) (20℃) (20℃) 系 3A21 O H12 H14 H18 2.74 193 163 159 155 3 23.2 34 41 42 43 50 42 41 40 50 42 41 40 42 45 0.1 3003 O H12 H14 H18 2.73 193 163 159 155 3 23.2 34 41 42 43 0.1 3004 3105 O O 2.72 2.715 162 173 3 7 23.2 23.6 41 38.3 0.1 0.1 3.2.2 化学性能 我们这里只简要介绍3003合金与3A21合金的耐蚀性。 3003合金的抗蚀性与纯铝的相近。锰加入铝当中，除部分固溶外，主要形成MnAl6化合物，而MnAl6
的电极电位相等（-0.86）。铝中加入锰，仅使纯铝的抗蚀性略微下降，但另一方面，锰可调节工业纯铝中铁的影响，形成，（FeMn）Al6减少FeAl6对抗蚀性的有害影响。 3003合金有很好的耐大气腐蚀性能，对淡水、海水】食品、有机酸、酒精、汽油、中性无机盐水溶液等均具有好的抗蚀性。冷变形状态下，3003合金有剥落服饰的倾向，且随冷加工变形程度的增加而增加。
3A12合金的耐蚀性能优良，在退火状态时，其耐蚀性和纯铝相近。合金冷作硬化后，其耐蚀性有所下降，并有剥落倾向。冷作硬化程度加大，产生剥落腐蚀倾向也加大。焊接后其焊缝的腐蚀稳定性好，和基体的耐蚀性基本相同。
3.2.3 电学性能 见下表
表3-3
3.2.4 力学性能
各典型牌号合金在不同的状态下的力学性能见表3-4
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变形铝合金的基本性能及分类
表3-4 3003与3004合金在不同状态下的典型力学性能
注:无负载在不同温度下保温10000 h ,然后以38MPa / min的加载速度向试样施加负载至属服强度，再以5% /min的变形速度施加负载，直至试样断裂所测得的性能。
表3-5 3A21不同温度下的力学性能
表3-6 3105合金薄板的力学性能
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变形铝合金的基本性能及分类
3.3 3×××系铝合金常用牌号对照
见表3-7
【4】
表3-7 3×××系铝合金常用牌号对照 中 3A21 3003 3004 3005 3103 3105 ISO AlMn1Cu AlMn1Cu AlMn1Mg1 AlMn1Mg0.5 AlMn1 AlMn0.5Mg0.5 美 3003/A93003 3003/A93003 3004/A93004 3005/A93005 3103/A93103 3105/A93105 日 A3003 A3003 A3004 A3005 A3103 A3105 俄 AMn/1400 AMn/1400 AMΠ2/1511 MM/1403 3105 德 AlMn1Cu/3.0517 AlMn1Mg1/3.0526 AlMn1Mg0.5/3.0525 AlMn1/3.0515 第四章 4×××系合金
Al-Si系铝合金是以硅为主要合金元素的铝合金，硅含量在较大范围内变化，可分为两类，一类硅含量在共晶点附近，为9%~13%；另一类硅含量在亚共晶范围，一般为3.5% ~9.0%，个别的硅含量早1%左右。
4×××系合金其大多数合金属于热处理不可强化铝合金，只有含Cu, Mn和Ni的合金，以及焊接热处理强化合金后吸取了某些元素时，才可以通过热处理强化。该系合金由于含硅量高，熔点低，熔体流动性好，容易补缩，并且不会使最终产品产生脆性，因此主要用于制造铝合金焊接的添加材料，如钎焊板、焊条和焊丝等。另外，由于一些该系合金的耐磨性能和高
温性能好，也被用来制造活塞及耐热零件。含硅5%左右的合金，经阳极氧化上色后呈黑灰色。因此适宜做建筑材料以及制造装饰件。
4.1
见表4-1
典型牌号的化学成分
表4-1 4×××系铝合金典型牌号的化学成分
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牌号 化学成分/%（质量分数） Si Fe Cu Mn Mg Cr Ni Zn Ti 其他 单个 4A01 4A11 4A13 4A17 4004 4032 4043 4.5~ 6.0 11.5~ 13.5 6.8 ~8.2 11.0~ 12.5. 9.0~ 10.5 11.0~ 13.5 4.5~ 6.0 4043A 4.5~ 6.0 447 11.0~ 13.0 4047A 11.0~ 13.0 ≦0.6 ≦1.0 ≦0.5 ≦0.5 ≦0.8 ≦1.0 ≦0.8 ≦0.6 ≦0.8 ≦0.6 ≦0.3 ≦0.3 ≦0.3 ≦0.3 ≦0.05 ≦0.15 ≦0.15 ≦0.15 ≦0.25 Cu+Zn ≦0.15 Cu+Zn ≦0.15 ≦0.15 ≦0.2 ≦0.5 ≦0.5 ≦0.1 0.5~1.3 0.8~ 1.3 ≦0.05 ≦0.05 1.0~ 2.0 0.8~ 1.3 ≦0.05 ≦0.20 ≦0.1. ≦0.10 ≦0.2 ≦0.15 ≦0.2 ≦0.1 ≦0.1 0.5~ 1.3 ≦0.1 ≦0.20 ≦0.15 ≦0.25 ≦0.1 ≦0.2 Zn+Sn ≦≦0.1 0.15 0.15 ≦0.15 ≦0.15 ≦0.20 ≦≦余量 余量 余量 余量 余量 余量 余量 余合计 Al 0.05 0.15 ≦≦0.05 0.15 ≦≦0.05 0.15 ≦≦0.05 0.15 ≦≦≦0.05 0.15 ≦0.05 0.15 ≦≦0.05 0.15 ≦≦0.5~1.3 ≦0.25 ≦0.05 0.155 量 ≦≦≦余量 余量 0.05 0.15 ≦0.05 0.15 4.2 4×××系铝合金的基本性能 4.2.1 物理性能 4×××系合金加工产品均无磁性，其他物理性能法和下表的规定。 表4-2 典型牌号的物理性能
密度（20℃） /（g/cm 3热导率（20℃） /【W/（m.K）】 155 比热容/【J /（kg.K）】 牌号 状态） 平均膨胀系数(20~100℃) /10K -6-1电阻率(20℃) /nΩ.m 电导率(20℃) /%IACS 4.321 O 2.68 8 56 43.1 40 T6 141 47.9 36 4043 4343（4A13） O 2.69 163 —— 22 41 50 —— 2.60 —— 880 21.6 37 47 4.2.2 力学性能 4×××系铝合金加工产品力学性能见以下各表
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表4-3 4032-T6合金在不同温度时的典型力学性能
表4-3 4032合金的蠕变—断裂性能
表4-4 4032合金焊丝的典型力学性能
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4.3 4×××系铝合金典型牌号对照
各国5×××系铝合金典型牌号对照见表4-5
表4-5 各国5×××系铝合金典型牌号对照 中 4A07 4A11 4A17 4032 4043 4047 4047A
ISO AlSi5 AlSi12 AlSi5 AlSi2 AlSi12（A） 美 4043/A94043 4032/A4032 4047/A94047 4032/A94032 4043/A94043 4047、A94047 4047A 日 A4043 A4032 A4047 A4032 A4043 A4047 德 AlSi5/3.2245 ~ AlSi5/3.2245 AlSi12、3.2585 英 ~4043(~N21) 4032(38S) ~4047(~N2) 4032(38S) 4043(N21) 4047（N2） 第五章 5×××系铝合金
5×××系合金属于非热处理铝合金。它是以Mg为主要添加元素的铝合金。由于它的耐蚀性好，又称防锈铝合金镁优先形成阳极相Mg5Al8或Mg5Al3在晶间沉淀，从而使合金有产生晶界裂纹及应力腐蚀的倾向。镁能显著提高铝的强度，但又不会使塑性过分降低。
Al-Mg合金也是应用比较广泛的一种合金，密度比纯铝小，抗海水腐蚀，还有良好的可焊性和抛光性，强度比纯铝和Al—Mn系合金高。变形Al-Mg合金含Mg量可有2.0%增加到10%.随着含Mg量的增加，塑性和抗蚀性明显下降，特别是含Mg量大于7%的合金，工艺性能显著变坏。在Al-Mg合金中加入Mn或Cr，能改善抗蚀性与可焊性，还能起到一定的强化作用。加入Ti和V可细花晶粒，提高强度和可焊性；加Be能防止熔体和焊时的氧化倾向。如果高Mg合金中存在“钠脆”现象，可加入少量Sb或Bi来消除。今年来比较火热的稀土金属加入到该系合金中也特别有益。在铝合金中加入微量的稀土金属，可以显著改善铝合金的金相组织，细化晶粒，去除铝合金中的气体和有害物质，减少铝合金的裂纹源，从而提高铝合金强度，改善加工性能以及耐热性。
【16】
5.1 5×××系铝合金的基本性能
5×××系铝合金的基本性能包括有物理性能、电学性能、化学性能、力学性能等 5.1.1 物理性能
5×××系铝合金典型牌号的物理性能见表5-1
表5-1 5×××系铝合金的基本性能
{4}
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5.1.2 电学性能
5×××系铝合金典型牌号的电学性能见表5-2
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表5-2 铝合金典型牌号的电学性能
【18】
注定：①测定条件:25 ℃，在NaCl 53g/了十H2O2 g/ L溶液中。以0.1 N 甘汞电极做标准电极。②含有包覆层的合金。
5.1.3 化学性能
[11]
我们先来介绍几种金属元素对5×××系铝合金耐蚀性影响（1） 铬：提高耐应力腐蚀性能，但使塑性略有降低
.
（2） 铁：铁使该系合金的耐腐蚀性能降低，因此铁含量一般应控制在0.4%下，对于焊丝材料，铁最好
在0.2%以下。
（3） 铜:微量的铜就能使合金的耐蚀性能变差，因此铜含量应在0.2%以下，有的合金得更严
格些。
（4） 锌：锌含量小于0.2%，对合金的力学性能和耐蚀性能没有明显影响。 下面再来介绍几种典型材料的耐蚀性.
5A02合金具有优良的耐蚀性，其腐蚀稳定性和3A21合金相近。
5A03合金的耐蚀性与第二相（β）的分布形态有密切关系。退火状态形成α—Al相和β相（Al3Mn2）,由于β相在晶界和晶内做均匀而非连续分布时，合金的耐蚀性显著提高。当β相沿晶界连续析出时，合金就会出现晶间腐蚀和应力腐蚀。
5A51合金的耐蚀性与第二相（β）的分布形态有密切关系。常温时组成α—Al相和β相（Al3Mn2）,当β相沿晶间连续析出时，合金就会出现晶间腐蚀与应力腐蚀倾向。通过310~350℃的退火，由于β相在晶界和晶内做均匀而非连续分布时，合金的耐蚀性显著提高。进行某些工艺，如焊接、长时间加热、冷作硬化等也会使合金的耐蚀性降低。
5A06合金的耐蚀性与第二相（β）的分布形态有密切关系。常温时组成α—Al相和β相（Al3Mn2）,当β相沿晶间连续析出时，合金就会出现晶间腐蚀与应力腐蚀倾向。通过310~335℃的退火，由于β相在晶界和晶内做均匀而非连续分布时，合金的耐蚀性显著提高。
5056与5083合金具有良好的耐蚀性，会出现应力腐蚀开裂倾向。它们的化学性能介于5A05与5A03之间
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【15】
。
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5.1.4 力学性能
表5-3 5005合金的典型力学性能
以下列举了某些牌号合金的力学性能，见下表
表5-4 5050合金的典型力学性能
表5-5 5052合金的典型力学性能
表5-6 5058合金的典型力学性能
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5.2 各国5×××系合金典型牌号对照
见下表: 中 5A02 ISO AlMg2.5 美 5052/ 5052A9 5A03 AlMg3.5 5154/ A95154 5A05 AlMg5Mn1 5456/ A95456 5005 AlMg1(B) 5005/ A95005 5019 5019/ A95019 5050 AlMg1.5c 5050/ A95050 5052 AlMg2.5 5052/ A95052 5056 AlMg5Cr 5056/ A95056 5083 AlMg4.5/Mn0.7 5154 AlMg3.5 5058A95083 5154/ A95154 5183 AlMg4.5/Mn0.7(A) 5251 AlMg2 5183/ A95183 5251/A5251
A5251 AMr2/1520 A5183 AMr4.5 AlMg4.5/Mn/3.3517 AlMg0.3/3.3525 5251(A-G2M) 5251(N4/3L80) (~A-G4.5MC) 5183(NG8) A5154 AMr3/1530 A5083 A5056 AMr5/1550 A5052 AMr2/1520 A5050 AMr1/1510 AMr5/1550 AlMg5/ 1550 AlMg1.5/3.3316 AlMg2.5 3.3523 AlMg5/ 3.3555 AlMg4.5Mn/3.3547 5154(A-G3C) 5083(A-G4.5MC) 5056(NG6/2158 5083(NT8) 5052(A-G2.5C) 5052(2L55) 5050(A-G1.5) 5050(2L44) 5019(NB6) A5005 AMr1/1510 ~A5056 ~AMI5/1550 AlMg5/ 3.3555 5005(A-G0.6) 5005(N41) . 5056(56S) A5154 AMr3/1530 日 A5052 俄 AMr2/1520 德 AlMg2.5/ 3.3523 5154A(A-G3C) 5154A(NS5) 法 5052(A-G2.5C) 英 5052(NS4) 第六章 6×××系合金
6系铝合金是以镁和硅为主要合金元素并以Mg, Si相为强化相的铝合金，属于热处理可强化铝合金。合金具有中等强度，耐蚀性高，无应力腐蚀破裂倾向，焊接性能良好，焊接区腐蚀性能不变，成形性和工艺性能良好等优点。当合金中含铜时，合金的强度可接近2×××系铝合金，工艺性能优于2 ×××系铝合金，但耐蚀性变差，合金有良好的锻造性能。6×××系合金中用得最广的是6061和6063合金。它们具有最佳的综合性能，主要产品为挤压型材，是最佳挤压合金，该合金广泛用做建筑型材。
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6.1 合金元素在6×××系铝合金中的作用
6系铝合金的主要合金元素有Mg、Si、Cu，其作用如下。
(1) Mg和Si的作用。Mg、Si含量的变化对退火状态的Al-Mg-Si合金抗拉强度和伸长率的影响不明显。 随着Mg、Si含量的增加，Al-Mg-Si合金淬火自然时效状态的抗拉强度提高，伸长率降低。当Mg、Si总含量一定时，变化Mg、Ｓｉ含量之比对性能也有很大影响。固定Mg含量，合金的抗拉强度随着Ｓi含量的增加而提高。固定Mg２Ｓｉ相的含量，增加Ｓi含量。合金的强化效果提高，而伸长率稍有提高。
固定Ｓi含量，合金的抗拉强度随着Mg含量的增加而提高。含Ｓi量较小的合金，抗拉强度的最大值 位于α(AI)－Mg２Ｓｉ－Mｇ２Ａｌ3三相区内。Al-Mg-Si三元合金抗招虽度的最大值位于α(AI)－Mg２
Ｓｉ－Ｓｉ三相区内。
Mg、Ｓi对淬火人工时效状态合金的力学性能的影响规律，与淬火白然时效状态合金的情况基本相同。但抗拉强度有很大提高，最大值仍位于α(AI)－Mg２Ｓｉ－Ｓｉ三相区内，同时伸长率相应降低．合金中存在剩余Ｓi和Mg２Ｓｉ时，随其数量的增加，耐蚀性能降低。但当合金位于α(Al)- Mg２Ｓｉ二相区以及Mg
２
Ｓｉ相全部固溶于基体的单相区内的合金，耐蚀性最好。所有合金均无应力腐蚀破裂倾向。
(2)Cu的作用。A1-Mg-Si合金中添加Cu后，Cu在组织中的存在形式不仅取决于Cu含量。而受Mg、Si含量的影响。当Cu含量很少，Mg、Si比为1.73:1时，则形成Mg２Ｓｉ相,Cu全部固溶于基体中;当Cu含量较多。Mg、Si比小于1.08时，可能形成
Ｗ（ Ａｌ４ＣｕＭｇ５Ｓｉ４）相，剩余的Cu则形成CuAl2;当Cu含量多，Mg、Si比大于1.73时，可能形成S(Al2CuMg)相和CuAl2相。W相、S相、CuAl2相与Mg２Ｓｉ相不同，固态下只部分溶解参与强化，其强化作用不如Mg２Ｓｉ相大。
合金中加入Cu,不仅显著改善了合金在热加工时的塑性，而且增加热处理强化效果，还能抑制挤
压效应，降低合金因加Mn后所出现的各向异性。
6.2
6×××系铝合金常用材料的性能 6.2.1 物理性能
表6-1
见下表
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变形铝合金的基本性能及分类
注：共晶温度为577℃。
6.2.2 化学性能
铝镁硅系铝合金的耐蚀性能良好，无应力腐蚀破裂倾向，在淬火人工时效状态下合金有晶间腐蚀
倾向；合金中含铜越多，这种倾向越大。以下举出6061及6063合金的化学性能。
6061在大气中的抗蚀性与工业纯铝的相近，也淡水和海水的腐蚀。在无机盐中的腐蚀速度取决于
酸的浓度与温度，但对于大多数有机酸腐蚀，在NaOH和其溶液中腐蚀严重，而在氢氧化铵中只有轻微的腐蚀。阳极极化或包铝可进一步提高其抗蚀性。
6063合金的一般抗蚀性很高，在大气中使用一般不需要涂漆保护。由于该合金阳极氧化性能好，
不仅可以使其外表美观，又可提高其抗蚀性，因此6063一般在阳极氧化后使用。退火和淬火状态下耐蚀性最好，自然时效后与5083、5A05的相当。人工时效后的材料，如果Cu、Fe的含量较多或过剩硅较多存在，抗蚀性能降低，并会出现晶间腐蚀现象，因为因此会形成α（AlFeSi）和β（AlFeSi）分布于晶界，他们都是有效的阳极相。保证适当的锰和铬含量，使其与铁化合，消除铁的有害影响，可保证6063良好的抗蚀性。该合金一般出现为点蚀，成分控制不当人工时效后可出现晶间腐蚀，无应力腐蚀开裂倾向是其显著的有点。
{4}
6.2.3 力学性能
见下表
【12】
表6－2 6009与6010合金的典型抗拉力学性能
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变形铝合金的基本性能及分类
表6-3 6061合金的典型力学性能
表6-4 6063合金的典型力学性能
表6-5 6066合金的典型力学性能
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表6-6 6070金的典型力学性能
表6-7 6101-T6在不同温度时的典型力学性能
表6-8 6151合金的抗拉力学性能
表6-9 6205的典型力学性能
表6-10 6206合金在不同温度下的典型拉伸性能
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变形铝合金的基本性能及分类
表6-11 6351合金的典型力学性能
表6-12 63合金的典型力学性能
表6-13 6A02合金的典型力学性能
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6.3 各国6×××系合金典型牌号对照
各国6×××系合金典型牌号对照见表6-14
表6-14各国6×××系合金典型牌号对照
中 6A02 ISO 美 ~6151 日 A6165 俄 AB/1340 德 AlSiMgCu/ 3.3214 6082 AlSiMgMn 6082/ A96082 6060 AlMgSi 6060/ A96060 6061 AlMg1SiCu 6061/ A96061 6063 AlMg0.7Si 6063/A96063 6101 E-AlMgsI 6101/A96101 A6101 ~E-AlMgSi0.5/3.3207 A6063 1310 A6061 A6082 1350 AlMgSi1/ 3.2315 AlMgSi0.5/ 3.3206 AlMgSi1Cu/3.3211 (~A-GS) 6061(A-GSUC) 6060(A-GS) 6082(A-SGM0.7) 法 第七章 7×××系合金
7×××系铝合金是以锌为主要合金元素的铝合金，属于热处理可强化铝合金。根据添加元素主要分为两类：一类是加镁不含铜，则为Al-Zn-Mg合金。其具有良好的热变形性能。淬火范围很宽，在适当的热处理条件下能够得到较高的强度，焊接性能良好，一般耐蚀性较好，有一定的应力腐蚀倾向，是高强可焊的铝合金；另一类是在A1-Zn-Mg合金基础上通过添加Cu发展起来的A1-Zn-Mg-Cu合金。其强度高于2×××系铝合金，一般称为超高强铝合金
【13】
，合金的屈服强度接近于抗拉强度，屈强比高，比强度也很高，
但塑性和高温强度较低，宜做常温下使用的承力结构件，合金易于加上，有较好的耐腐蚀性能和较高的韧性。又由于该系合金属于超高强变形铝合金，所以被广泛由于航空航天、交通、武器等方面。
7.1 7×××系铝合金的发展历史
【17】
1932年，WEBBER K J开发出最早的Al-Zn-Mg-Cu系高强铝合金A1-10%Zn-2%Mg-2% Cu-1%Mn(数据均为质量分数，下同)，时效后抗拉强度达到588MPa,但因具有较敏感的应力腐蚀开裂倾向而未得到实际应用。1935至1939年，时效硬化和添加Cr, Mn微量元素形成铝化物弥散相降低再结晶作用的发现，产生了第1代7075-T6峰值时效高强铝合金，并首次在舰载战斗机上得到应用。
采用T6峰时效可获得最高的强度，但由于析出相在晶界的链状连续分布，导致合金应力腐蚀敏感性提高，断裂韧性降低，在高Zn、高Mg合金中这一现象尤为突出。为改善耐蚀性和应力腐蚀抗力，美国铝业公司于1961年发展了T73双级过时效制度，第1级时效形成峰值时效组织，第2级过时效使晶界上η相质点长大呈非连续状态，减小了应力腐蚀敏感性，提高了断裂韧性，山此推出7075-T73,7075-T76,7075-T74及7049-T73等第2代高强耐蚀铝合金。
由于Cr, Mn抑制再结晶效果仍不理想，合金的应力腐蚀敏感性较高，断裂韧性差，加之Cr, Mn的加入导致淬火敏感性增大，了合金的生产。1956年，前苏联首次在Al-Zn-Mg-Cu系合金中添加Zr研制出高强度的B96ц合金(Al-8. 5Zn-2.7Zn-2.3 Cu-0.15Zr) 0 1971年，美国Aloca公R}在707合金的基础上，通过降低Fe, Si等杂质含量，增加Zn, Cu含量和提高m(Cu)/m(Mg)值来提高合金强度，用Zr替代Cr, Mn形成A13Zr弥散相来提高合金再结晶抗力，克服淬火敏感问题，开发出了强度、断裂韧性和抗应力腐蚀性能均较高的7050-T74等高强高韧耐蚀的第3代铝合金。
通过调整主要成分和减少Fe, Si等杂质含量，可改善合金的韧性和抗剥落腐蚀性能。Alcoa公司1978年在7050主合金成分优化的基础上提高Zn含量，开发出韧性和抗剥落腐蚀性更好的7150新合金，用来生产T6状态的厚板和挤压件并制造波音757等飞机上翼结构。1974年，以色列飞机公司的CINA针对双级
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过时效损失强度的问题，提出1种二级时效工艺RRA ,进一步解决了强化与抗应力腐蚀性能之间的矛盾。19年美国Alcoa公司在RRA工艺基础上对预时效及回归温度优化后，以T77为名注册了第1个RRA(实质上为缓饱和再时效)处理工艺实用规范，并申请了专利，促使7150-T77合金进入实际应用。7150合金T77状态的研制成功，首次实现了在合金强度基木不降低的情况卜同时具有很高的断裂韧性、优异的抗疲劳性能和抗腐蚀性能的目标，这是航空铝合金研究划时代的进步，成为第4代超强高韧耐蚀铝合金的标志性合金，从材料技术角度推动了大量新机型的发展。
综上所述，Al-Zn-Mg-Cu超高强铝合金的研究经历了高强低韧一高强耐蚀一高强高韧耐蚀一超强高韧耐蚀4个发展阶段，而热处理的研究和合金化的探索
对Al-Zn-Mg-Cu系铝合金的发展起了关键性作用。对Al-Zn-Mg-Cu系铝合金的研究主要是在提高主合金元素含量、降低杂质含量的基础上，通过添加微量Cr,
Mn, Zr元素抑制再结晶，以及发展多级时效热处理工艺晶界析出相的大小和分布，来提高合金的强韧性和耐蚀性。但随着合金元素含量的不断提高，时
效析出相的数量增加，在晶界富集更为严重，导致合金沿晶开裂现象更为显著，强韧和耐蚀的矛盾更为突出。如何晶界结构及晶界析出相状态成为目前铝合金研究的重点。
7.2 7×××系铝合金典型牌号的物理性能
7.2.1 热力学性能
7×××系铝合金典型牌号的热力学性能见下表：
表7-1 7×××系铝合金材料的热力学性能
7.2.2电力学性能
7×××系铝合金典型牌号的电力学性能见下表
表7-2 7×××系铝合金材料的电力学性能
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7.2.3 力学性能
【15】
图7-1：不同ECAP道次后材料的显微硬度曲线
对Al-Zn-Mg-Cu铝合金在523 K温度下各道次ECAP挤压后试样进行了硬度及力学性能测试。图
7-1为显微硬度HV与变形道次的关系曲线，由图可见HV值先是增加较快，而后趋于缓和，8道次之后显微硬度儿乎不再增加。图4为抗拉强度与挤压道次之间的关系曲线，由图可见，抗拉强度在前两道次增加比较明显，后期增加变缓。图5为试样伸长率与挤压道次之间的关系曲线，由图可见，材料的伸长率也是随着挤压道次数增加而增大，挤压10道次之后其伸长率由挤压前的22. 4%提高到%，说明其塑性得到了显著提高。
7.3 化学性质
由于7×××系铝合金中存在MgZn2相，其电极电位低，所以该系铝合金的耐蚀性较差，一般在使
用中包铝或加入少量其它元素提高抗腐蚀能力，如Mn（0.2%-0.45）、Cr(≦0.3%)
、Zn(0.15%-0.3%)、Ti（﹤0.2%）和Cu（＜0.25%)等。其中Cr的作用最明显。Cu能提高强度和抗应力腐
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变形铝合金的基本性能及分类
蚀能力，但对焊接性能不利，故焊接用Al-Zn-Mg系合金含Cu量要小于0.2%。
7.4 7×××系铝合金国内外典型牌号对照
表7-9 7×××系铝合金国内外典型牌号对照 见表7-9
中 7A01 7A04 7A05 7A09 ISO AlZn6MgCu 美 7072/A97072 7010/A97010 日 A7072 A7010 A7N01 A7075 俄 Aц B95/1950 AцM B95/1950 德 AlZn1/3.4415 AlZnMgCu1.5/ 3.4365 法 7075(A-Z5GU) AlZn4.5Mg1.5Mn 7005/A97005 AlZn5.5MgCu 7075/A97075 7020 AlZn4.5Mg1 7020/A9020 A7020 ~1925C AlZn4.5Mg1/ 3.4335 7020(A-Z5G) 7050 7075 AlZn6CuMgZr AlZn5.5MgCu 7050/A97050 7075/A97075 A7050 A7075 B95/1950 AlZnMgCu1.5/ 3.4365 7075(A-Z5GU) 第八章 8×××系合金
8系列铝合金较为常用的为8011 属于其他系列，大部分应用为铝箔，生产铝棒方面不太常用，所以在生产使用中一般在瓶盖、散热器零件方面。经营中不太长用，所以我们在这里简单的介绍。
8.1 8×××系常用铝合金的牌号及化学成分
见表8-1
表8-1
化学成分∕%（质量分数） 牌号 Si Fe Cu Mn Mg Cr Zn Ti Zr 备其它 Al 单个 合计 余量 余量 余量 注 8A06 0.55 0.50 0.10 0.10 0.10 - 0.10 - - 0.05 0.15 L6 8011 0.5~0.9 0.6~1.0 0.10 0.20 0.05 0.05 0.10 0.08 - 0.05 0.15 - 8090 0.20 0.30 1.0~1.6 0.10 0.6~1.3 0.10 0.25 0.10 0.04~0.16 0.05 0.15 - 8.2 8×××系常用铝合金的物理性能
以下仅列举8090型号的物理性能，见以下表：
表8-1 8090合金不同温度下的比热容
θ∕℃ C∕J.（Kg. ℃）-1
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542 814 886 922 957 1160 1290 -150 -100 -50 0 40 150 250 变形铝合金的基本性能及分类
表8-2 8090合金拉伸性能
表8-3 8090-T3合金的低温力学性能
表8-4 8090-T6合金焊件的拉伸性能
8.2
化学性能
见表8-5
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变形铝合金的基本性能及分类
表8-5 8090合金的剥落腐蚀与SCC实验结
果
8.3 8×××系铝合金国内外典型牌号对照
见表8-6：63.36
表8-6 8×××系铝合金国内外典型牌号对照 中 EN（欧洲标准） 美 8011 EN AW-8011/Al Fe(A) 8011/A98011 8090 ~ENAW-8090/AlLi2.5Cu1.5Mg1 8090/A9090 8A06 ~EN AW-8011A/Al Fe(A) 8011A 第九章 9×××系合金（备用合金组） 9×××系列属于备用系列，科技现在那么发达，为了应对为了含有其他合金元素的铝板出现，国际铝板带联合会特表明9×××系列为备用系列，等待着又一个新的品种出现来填补9×××系列的空白。在这里我们不做介绍，有兴趣的朋友可以去查找最新信息。
结论
变形铝作为最为常用的金属材料之一，对于其研究具有重大价值。研究变形的基础就是要了解它的基本性能及分类，一个好的分类方法及详细的基本性能将是对铝合金的研究就有重大意义。
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变形铝合金的基本性能及分类
参考文献：
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【9】徐崇义，李念奎. 2×××系铝合金强韧化与研究发展.轻合金加工技术，2005,33（8）：13 【10】凌杲，聂波，李念奎. 铝合金材料及其热处理技术.北京：冶金工业出版社.2012.4. 【11】钟利，马英义，谢廷翠.铝合金中厚板生产技术. 北京：冶金工业出版社，2009 【12】唐剑，王德满，刘静安.铝合金熔炼与铸造技术.北京：冶金工业出版社，2009.04 【13】胡永杰，宋赟华主编.铝及铝合金熔铸工操作指南.北京：机械工业出版社，2010.01
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【15】杨丁著主编 .铝合金纹理蚀刻技术.北京：化学工业出版社，2007
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【18】 曾正明主编. 实用有色金属材料手册(第2版).北京：机械工业出版色.2007.12
致谢：衷心感谢在写本文中帮助我的老师、朋友们！
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附录：
F：表示金属在经过加工处理后（包括：冷加工、热加工或铸造成形）就不再施以特别处理。
O：表示金属再经过“退火（Annealed）”的处理过程，至最低要求的强度水准。而一般经由“退火”的目的，是希望能使加工硬化的机件再度软化，并回复到要求的韧性，以增加材质的延展性与安定性，方便做更进一步的加工。
W：指使用“固溶热处理（Solution Treatment）”并经由“自然时效（Natural Aging）”的方式，来达到金属硬化的目的。而此热处理的方式，一般是使用在7XXX系列的铝合金，以提高其硬度。
H:表示经过加工变形的成品，这是一种不需要再经过额外热处理的过程，而能够提高材质本身强度的一种方式。
T：比上述的“F”、“O”或“H”等，更能强化材质韧性的一种热处理方式。而一般再“T”的字母后，都会再跟一个或一个以上的数字。如下：
T0：固溶热处理后，经自然时效再通过冷加工的状态；适用于经冷加工提高强度的产品。 T1：由高温成形过程冷却，然后自然时效至基本稳定的状态；适用于经冷加工提高强度的产品。 T2：由高温成型过程冷却，经冷加工后自然时效至基本稳定的状态；适用于由高温成型过程冷却后，进行冷加工或矫直、矫平以提高强度的产品。
T3：固溶热处理后进行冷加工，再经自然时效至基本稳定的状态；适用于在固溶热处理后，进行冷加工，或矫直、矫平以提高强度的产品。
T4：固溶热处理后自然时效至基本稳定的状态；适用于固溶热处理后，不再进行冷加工（可进行矫直、矫平，但不影响力学性能极限）的产品。
T5：由高温成型过程中冷却，然后进行人工时效的状态；适用于由高温成型过程冷却后，不经过冷加工(可进行矫直、矫平，但不影响力学性能极限)，予以人工时效的产品。
T6：固溶热处理后进行人工时效的状态；适用于固溶热处理后，不再进行冷加工（可进行矫直、矫平，但不影响力学性能极限）的产品。
T7：固溶热处理后进行过时效的状态；适用于固溶热处理后，为获取某些重要我，在人工时效时，强度在时效曲线上越过了最高峰点的产品。
T8：固溶热处理后经冷加工，然后进行人工时效的状态；适用于经冷加工或矫直、矫平以提高强度的产品
T9：固溶热处理后人工时效，然后进行冷加工的状态；适用于经冷加工提高强度的产品。
T10：由高温成形过程冷却后，进行冷加工，然后人工时效的状态；适用于经冷加工或矫直、矫平以提高强度的产品。
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