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| 部分系列鋁合金的典型物理性能（Typical Physical Properties) | ||||||||||||
鋁合金牌號及狀態(tài) |
熱膨脹系數(shù)（20-100℃μm/m·k | 熔點范圍(℃) | 電導率20℃(68℉) （%IACS） |
電阻20℃(68℉)Ωmm2/m | 密度20℃g/CM3) | |||||||
| 2024-T351 | 23.2 | 500-638 | 30 | 0.058 | 2.77 | |||||||
| 5052-H32 | 23.8 | 607-650 | 35 | 0.050 | 2.68 | |||||||
| 5083-H321 | 24.2 | 574-638 | 29 | 0.1 | 2.66 | |||||||
| 6061-T651 | 23.6 | 280-650 | 43 | 0.040 | 2.70 | |||||||
| 7050-T7451 | 23.5 | 490-630 | 41 | 0.0415 | 2.83 | |||||||
| 7075-T651 | 23.6 | 475-635 | 33 | 0.0515 | 2.80 | |||||||
| 部分系列鋁合金的典型機械性能(Typical Mechanical Properties) | ||||||||||||
| 鋁合金牌號及狀態(tài) | 拉伸強度(25℃MPa) | 屈服強(25℃MPa) | 硬度500kg力10mm球 | 延伸率1.6mm(1/16in)厚度 | ||||||||
| 2024-T351 | 470 | 325 | 120 | 20 | ||||||||
| 5052-H32 | 230 | 195 | 60 | 12 | ||||||||
| 5083-H321 | 317 | 228 | - | 16 | ||||||||
| 6061-T651 | 310 | 276 | 95 | 12 | ||||||||
| 7050-T7451 | 510 | 455 | 135 | 10 | ||||||||
| 7075-T651 | 572 | 503 | 150 | 11 | ||||||||
| 部分系列鋁合金的化學成分(Chemical Comb Limit Of Aluminun Alloys) | ||||||||||||
| 合金牌號 | 硅Si | 鐵Fe | 銅Cu | 錳Mn | 鎂Mg | 鉻Cr | 鋅Zn | 鈦Ti | 其它 | 鋁最小值 | ||
| 每個 | 總計 | |||||||||||
| 2024 | 0.5 | 0.5 | 3.8-4.9 | 0.3-0.9 | 1.2-1.8 | 0.1 | 0.25 | 0.15 | 0.05 | 0.15 | 余量 | |
| 5052 | 0.25 | 0.4 | 0.1 | 0.1 | 2.2-2.8 | 0.15-0.35 | 0.1 |  |
0.05 | 0.15 | 余量 | |
| 5083 | 0.4 | 0.4 | 0.1 | 0.4-1.0 | 4.0-4.9 | 0.05-0.25 | 0.25 | 0.15 | 0.05 | 0.15 | 余量 | |
| 6061 | 0.4-0.8 | 0.7 | 0.15-0.4 | 0.15 | 0.8-1.2 | 0.04-0.35 | 0.25 | 0.15 | 0.05 | 0.15 | 余量 | |
| 7050 | 0.12 | 0.15 | 2.0-2.6 | 0.1 | 1.9-2.6 | 0.04 | 5.7-6.7 | 0.06 | 0.05 | 0.15 | 余量 | |
| 7075 | 0.4 | 0.5 | 1.2-2.0 | 0.3 | 2.1-2.9 | 0.18-0.28 | 5.1-6.1 | 0.2 | 0.05 | 0.15 | 余量 | |
6061鋁合金化學成分
硅Si：0.40-0.8
鐵Fe: 0.7
銅Cu：0.15-0.40
錳Mn：0.15
鎂Mg：0.8-1.2
鉻Cr：0.04-0.35
鋅Zn：0.25
鈦Ti：0.15
鋁Al：余量
其他：
單個：0.05 合計：0.15
6061鋁合金力學性能
力學性能：
抗拉強度 σb (MPa)：≥180
屈服強度 σ0.2 (MPa)：≥110
伸長率 δ5 (%)：≥14
注 ：棒材室溫縱向力學性能
試樣尺寸：直徑≤150
6061鋁合金典型用途
要求有一定強度、可焊接性與抗腐蝕性高的各種工業(yè)結構件， 6061鋁板
如制造卡車、搭式建筑、船舶、電車、家具、機械零件、精密加工等。
美國Alcoa美鋁6061鋁合金熱處理狀態(tài)：T6和T651的區(qū)別：T6代表：已經(jīng)熱處理過（即淬火），硬度和強度均達到標準（即硬度HB95，強度290MPa）。此時的鋁材內應力較大，平整度（即平面度較差），主要體現(xiàn)在切割和加工時，受到外力作用后，會產(chǎn)生不可預期的變形。T651代表：T6+消除內應力，即在6061T6鋁材的基礎上，進行我們通常所說的“預拉伸”，“人工時效”等工藝。通過對6061T6的鋁材進行預拉伸后，其的內應力遭到破壞（即消除內應力或叫人工時效），其目的是鋁材在后期的加工過程中不會產(chǎn)生變形，從而提高產(chǎn)品的合格率和生產(chǎn)效率。
鋁合金熱處理原理
鋁合金鑄件的熱處理就是選用某一熱處理規(guī)范，控制加熱速度升到某一相應溫度下保溫一定時間并以一定得速度冷卻，改變其合金的組織，其主要目的是提高合金的力學性能，增強耐腐蝕性能，改善加工型能，獲得尺寸的穩(wěn)定性。
鋁合金熱處理特點
眾所周知，對于含碳量較高的鋼，經(jīng)淬火后立即獲得很高的硬度，而塑性則很低。然而對鋁合金并不然，鋁合金剛淬火后，強度與硬度并不立即升高，至于塑性非但沒有下降，反而有所上升。但這種淬火后的合金，放置一段時間（如4～6晝夜后），強度和硬度會顯著提高，而塑性則明顯降低。淬火后鋁合金的強度、硬度隨時間增長而顯著提高的現(xiàn)象，稱為時效。時效可以在常溫下發(fā)生，稱自然時效，也可以在高于室溫的某一溫度范圍（如100～200℃）內發(fā)生，稱人工時效。
鋁合金在淬火加熱時，合金中形成了空位，在淬火時，由于冷卻快，這些空位來不及移出，便被“固定”在晶體內。這些在過飽和固溶體內的空位大多與溶質原子結合在一起。由于過飽和固溶體處于不穩(wěn)定狀態(tài)，必然向平衡狀態(tài)轉變，空位的存在，加速了溶質原子的擴散速度，因而加速了溶質原子的偏聚。
硬化區(qū)的大小和數(shù)量取決于淬火溫度與淬火冷卻速度。中歐淬火溫度越高，空位濃度越大，硬化區(qū)的數(shù)量也就越多，硬化區(qū)的尺寸減小。淬火冷卻速度越大，固溶體內所固定的空位越多，有利于增加硬化區(qū)的數(shù)量，減小硬化區(qū)的尺寸。
沉淀硬化合金系的一個基本特征是隨溫度而變化的平衡固溶度，即隨溫度增加固溶度增加，大多數(shù)可熱處理強化的的鋁合金都符合這一條件。沉淀硬化所要求的溶解度－溫度關系，可用鋁銅系的Al－4Cu合金說明合金時效的組成和結構的變化。圖3－1鋁銅系富鋁部分的二元相圖，在548℃進行共晶轉變L→α＋θ（Al2Cu）。銅在α相中的極限溶解度5.65％（548℃），隨著溫度的下降，固溶度急劇減小，室溫下約為0.05％。
時效溫度的影響
在不同溫度時效時，析出相的臨界晶核大小、數(shù)量、成分以及聚集長大的速度不同，若溫度過低，由于擴散困難，G•P區(qū)不易形成，時效后強度、硬度低，當時效溫度過高時，擴散易進行，過飽和固溶體中析出相的臨界晶核尺寸大，時效后強度、硬度偏低，即產(chǎn)生過時效。因此，各種合金都有最適宜的時效溫度。
鋁合金的回歸現(xiàn)象
經(jīng)淬火自然時效后的鋁合金（如鋁－銅）重新加熱到200～250℃，然后快冷到室溫，則合金強度下降，重新變軟，性能恢復到剛淬火狀態(tài)；如在室溫下放置，則與新淬火合金一樣，仍能進行正常的自然時效，這種現(xiàn)象稱為回歸現(xiàn)象。關于回歸現(xiàn)象的解釋是合金在室溫自然時效時，形成G•P區(qū)尺寸較小，加熱到較高溫度時，這些小的G•P區(qū)不再穩(wěn)定而重新溶入固溶體中，此時將合金快冷到室溫，則合金又恢復到新淬火狀態(tài)，仍可重新自然時效。在理論上回歸處理不受處理次數(shù)的限制，但實際上，回歸處理時很難使析出相完全重溶，造成以后時效過程呈局部析出，使時效強化效果逐次減弱。同時在反復加熱過程中，固溶體晶粒有越來越大的趨勢，這對性能不利。因此回歸處理僅用于修理飛機用的鉚釘合金，即可利用這一現(xiàn)象，隨時進行鉚接，中歐而對其他鋁合金則沒有使用價值。
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