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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 ℃;×103kg/m3;
弹性模量(E)72000MPa
面心立方晶格 a=; nm
相对电导率 62%IACS (International Annealed Copper Standard)
电阻率 ×10-8Ωm (欧姆米) (%Al);
顺磁性(磁化率215);
2、力性
纯度
σb MPa
MPa
δ%
HB

49
22
45
84~112
(A00)
65
26
44

70
28
31
126~175
纯铝进行60~80%冷变形,σb 虽然能达到150~180MPa,
但δ已降低到1~%,变脆
3、化学性能
铝的化学活泼性极高,标准电极电位(-)。
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***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
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
和Mn
时效强化:所加元素或形成的中间相,高温时在Al中有较
大的溶解度,随温度降低溶解度急剧变小。

常加入的元素为Zn、Mg、Cu、Si、Li。
各种元素在铝中的极限溶解度
元素
温度
℃
极限溶解度
元素
温度
℃
极限溶解度
Wt%
At%
Wt%
At%
Zn
443
70

Ti
665
~

Ag
566


Cr
661


Mg
450


Cd
649


Ge
424


V
661
~

Cu
548


Zr
660


Li
600


Sn
228
~
~
Mn
658


Fe
655


Si
577


Ni
640


铝合金中常见元素的原子直径(原子间最紧密距离)
元素
原子直径Å
元素
原子直径Å
Mg

V

Zr

Cu

Li

Cr

Sn

Ni

Cd

Fe

Ti

Ge

Ag

Si

Al

Mn

Zn

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。
三、分类、牌号和状态符号
(1) 我国铝及其合金过去的分类和牌号:
采用汉语拼音加阿拉伯数字表示
纯铝:LG工业高纯铝;L工业纯铝
变形铝合金分类及牌号:
(L)(类)(序号)(状态)
纯铝
工业纯铝
含Al%
工业高纯铝
含Al%
L1

LG5

L2

LG4

L3

LG3

L4

LG2

L5
99
LG1

L6