收藏词条 编辑词条 变形铝合金
变形铝合金(wrought aluminium alloy)
以铝为基添加合金化元素经塑性变形获得某些特性的铝合金。所采用的主要合金化元素有：铜、镁、锰、锌、硅、锂、镍等，形成各种强化相，使合金强化。还有微量添加剂：锰(不作合金化元素时)、钛、铬、锆、钒等，它们可细化合金组织，改善合金性能。通过轧制、挤压、拉伸、锻造等塑性变形加工，可改善组织、提高性能，制成板、带、箔、管、型、棒、线和锻件等各种铝材。通常，变形铝合金除具有铝的一般特性外，还具有较高的强度，可作结构材料使用。
简史 变形铝合金的发展已有100来年的历史。在20世纪初，于1906年出现了铝铜镁系合金，20年代出现铝镁硅系和铝锌镁系合金，在30～40年代出现了铝锌镁铜系合金，其后出现了铝铜锰等系合金，在50～60年代出现了铝锂系合金。世界上已发展100～200种铝合金，大量应用的有50多种，但大多数合金是在20世纪后半个世纪发展起来的。中国的变形铝合金有近百种。
分类 变形铝合金按热处理的强化效果分为可热处理强化铝合金和不可热处理强化铝合金；按主要合金化元素分为：铝铜、铝锰、铝硅、铝镁、铝镁硅、铝锌镁等几个主要合金系列，近代又发展了铝锂合金系。中国变形铝合金原来是按合金的特性分类，合金牌号用汉语拼音字母和数字表示，字母表示合金的类别，数字表示具体合金序号，主要有：防锈铝(LF)、硬铝(LY)、锻铝(LD)、超硬铝(LC)、特殊铝(LT)和钎焊铝(LQ)等。近年来为了与国际接轨，我国制定了变形铝及铝合金的新牌号。牌号命名的基本原则是：国际四位数字体系牌号可直接引用；未命名为国际四位数字体系牌号的变形铝及铝合金，采用四位字符牌号(试验铝及其合金在四位字符牌号前加×)。四位字符牌号的第一、三、四位为阿拉伯数字，第二位为大写英文字母。第一位数字表示铝及铝合金的组或系别：1×××——纯铝，2×××——Al-Cu系，3×××——Al-Mn系，4×××——Al-Si系，5×××——Al-Mg系，6×××—-Al-Mg-si系，7×××——A1-Zn系，8×××——A1-其他元素，9×××——备用系。第二位字母表示原始纯铝或铝合金的改型情况，最后两位数字标识同一组或系中不同的铝合金或铝的不同纯度。变形铝合金的大致分类情况示于图中。某些国家和组织常用的变形铝合金及其牌号对照列于表中。
变形铝合金大致分类情况图
某些国家和组织常用变形铝合金及其牌号对照表
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合金系 |
中国 |
国际 |
美国 |
原苏联 |
英国 |
法国 |
德国 |
日本 |
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铝一铜一镁系 |
2A12(LYl2) |
AlCu4Mgl |
2024 |
Д16 |
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A—U4G1 |
A1CuMg2 |
A2024 |
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3A21(LF21) |
AlMnlCu |
3003 |
AMu |
NX3 |
A—M1 |
A1MnCu |
A3003 |
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4A01(LTl) |
AlSi5 |
4043 |
AK |
NX21 |
A—S5 |
A1Si5 |
A4043 |
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5A02(LF2) |
AlMg2.5 |
5052 |
AMr |
NX5 |
A—G2．5C |
AIMg2.5 |
A5052 |
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6061(LD30) |
AlMglSiCu |
6061 |
AД33 |
HX20 |
A—GSUC |
A1MglSiCu |
A6061 |
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铝一锌一镁系 |
7003(LCl2) |
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7003 |
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A7003 |
上述变形铝合金为铸锭冶金变形铝合金，其中还包括超塑性变形铝合金。现在大多数变形铝合金经特殊处理都可以实现超塑性变形。此外，还有粉末冶金变形铝合金，也称烧结铝合金，是重要的铝基变形材料的一种。
发展趋势 变形铝合金已成为现代航空航天技术的主要结构材料，在整个国民经济中也占有重要地位。当今随着科学技术的飞速发展，对铝合金提出了更高的性能要求。因此，变形铝合金的发展出现了一些新的趋势，主要是用高纯铝和控制某些合金成分含量发展高强高韧性合金；用锂作合金化元素发展Al—Li系轻质高刚度高弹性模量合金；用粉末冶金法，特别是快速凝固粉末冶金法，发展高强耐热变形铝合金以及发展铝基复合材料。此外，具有良好加工塑性、生产效率高、成形性能好、经济效益大的交通运输、建筑工业用的结构铝合金和包装工业用的铝合金将会得到发展；经表面处理而获得特殊功能的铝合金也将成为变形铝合金发展一个不可忽视的分支。