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什么是铝合金锭?铝合金锭是什么意思?

发布日期:2014-11-05   作者:   来源:
核心提示:铝合金是纯铝加入一些合金元素制成的,如铝—锰合金、铝—铜合金、铝—铜—镁系硬铝合金、铝—锌—镁—铜系超硬铝合金。铝合金比纯铝具有更好的物理力学性能:易加工、耐久性高、适用范围广、装饰效果好、花色丰富。铝合金分为防锈铝、硬铝、超硬铝等种类,各种类均有各自的使用范围,并有各自的代号,以供使用者选用。

铝合金是纯铝加入一些合金元素制成的,如铝—锰合金、铝—铜合金、铝—铜—镁系硬铝合金、铝—锌—镁—铜系超硬铝合金。铝合金比纯铝具有更好的物理力学性能:易加工、耐久性高、适用范围广、装饰效果好、花色丰富。铝合金分为防锈铝、硬铝、超硬铝等种类,各种类均有各自的使用范围,并有各自的代号,以供使用者选用。

铝合金仍然保持了质轻的特点,但机械性能明显提高。铝合金材料的应用有以下三个方面:一是作为受力构件;二是作为门、窗、管、盖、壳等材料;三是作为装饰和绝热材料。利用铝合金阳极氧化处理后可以进行着色的特点,制成各种装饰品。铝合金板材、型材表面可以进行防腐、轧花、涂装、印刷等二次加工,制成各种装饰板材、型材,作为装饰材料。

铝合金是金属物质,其铝的含量超过任何其它元素并符合下述任一条件:

a. 其它元素至少有一种元素的含量或铁加硅的含量超过上表规定的界限值。

b. 所有其它元素的总含量超过1.0%。

铝合金的时效强化是如何进行和完成的

经淬火后的铝合金强度、硬度随时间延长而发生显著提高的现象称之为时效,也称铝合金的时效硬化。这是铝合金强化的重要方法之一。

由定义可知,铝合金时效强化的前提,首先是进行淬火,获得饱和单相组织。在快冷淬火获得的固溶体,不仅溶质原子是过饱和的,而且空位 ( 晶体点缺陷 ) 也是过饱和的,即处于双重过饱和状态。以 Al - 4 %Cu 合金为例,固溶处理后,过饱和 α 固溶体的化学成分就是合金的化学成分,即固溶体中钢含量为 4% 。由 Al-Cu 相图可知,在室温平衡态下, α固溶体的含铜量仅为 0.5% ,故 3.5%Cu 过饱和固溶于 α 相中。当温度接近纯铝熔点时,空位浓度接近 10 -3 数量级,而在常温下,空位浓度为 10 -11 数量级,二者相差 10 -8 级。经研究可知;铝合金固溶处理温度越高,处理后过饱和程度也越大,经时效后产生的时效强化效果也越大。因此固溶处理温度选择原则是:在保证合金不过烧的前提下,固溶处理温度尽可能提高。

固溶处理后的铝铜合金,在室温或某一温度下放置时,发生时效过程。此过程实质上是第二相 Al 2 Cu 从过饱和固溶体中沉淀的过程。这种过程是通过成型和长大进行的,是一种扩散型的固态相变。它依下列顺序进行: a 过 → G.P 区 →θ '' 相→θ ' 相→θ相

G.P 区就是指富溶质原子区,对 Al-Cu 合金而言,就是富铜区。铝钢合金的 G.P 区是铜原子在 (100) 晶面上偏聚或从聚而成的,呈圆片状。它没有完整的晶体结构,与母相共格。 200℃ 不再生成 G.P 区。室温时效的 G.P 区很小,直径约 50A ,密度为 10 14 -10 15 /mm 3 , G.P 区之间的距离为 20-40 ? 。 130 ℃时效 15h 后, G.P 区直径长大到 90 ? ,厚为 4-6 ? 。温度再高, G.P 区数目开始减少。它可以在晶面处引起弹性应变。 θ '' 相是随时效温度升高或时效时间延长, G.P 区直径急剧长大,且铜、铝原子逐渐形成规则排列,即正方有序结构。在θ '' 过渡相附近造成的弹性共格应力场或点阵畸变区都大于 G.P 区产生的应力场,所以θ '' 相产生的时效强化效果大于 G.P 区的强化作用。θ ' 相是指当继续增加时效时间或提高时效温度,θ '' 相转变成为θ ' 相。θ ' 相属正方结构,θ ' 在 (001) 面上与基体铝共格,在 z 轴方向由于错配度过大,在 (001) 和 (100) 面上共格关系遭到部分破坏。θ相是平衡相,θ相的成分是 Al 2 Cu ,为正方有序结构。由于 θ 相完全脱离了母相,完全丧失了与基体的共格关系,引起应力场显著减弱。这也就意味着合金的硬度和强度显著下降。