铝的概述
铝为银白色而具光泽的金属，比重约为 2.7 左右，溶点为 660 ℃，具有相当高的导电性、导热性、延展性和反射性。在干燥的空气中不容易生锈，如果在铝成份中加入适当的其他元素，再经加工处理后，可取得更高的机械强度及其他更有价值的特性。
铝材被广泛使用以来约40年的时间，具有悠久历史的铜、铅、锌等材料，奠定了仅次于铁的重要地位。
铝之所以能在短期內日愈普遍，除了铝具有各項优异的加工特性外，多年来冶金专家致力于开发各种高强度的铝合金，以满足各种不同设计、应用及加工上之需要。尤其在建材、汽车材料及机电材的广泛采用，必将带动未来铝材之成长。举凡超高建筑之外墙、航太材料及未来强调轻薄短小之电子产品 ，都逐渐采用铝材来取代 。
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铝及铝合金的基本特性
铝合金在现代工业上应用甚为广泛，其主要原因为其具有以下特性 :
| ▲ 轻量性 |
▲耐蚀性 |
▲成形性 |
▲强度性 |
▲切削性 |
| ▲表面处理性 |
▲导电性 |
▲易加工性 |
▲无毒性 |
▲无磁性 |
| ▲熔接性 |
▲导热性 |
▲无低温脆性 |
▲再生性 |
▲反射性 |
铝之价格虽较一般碳钢高，但易于回收重熔使用，为地球上可充分且有效利用之资源。
| 轻量性LightWeight |
铝之比重仅为钢铁之三分之一。 |
| 耐蚀性High CorrosionResistance |
铝在自然环境中表面形成薄层之氧化膜可阻绝空气中之氧气，避免进一步氧化，具有优良之耐蚀性，铝表面如再经各种不同之表面处理，其耐蚀性更佳，可适合室外及较恶劣之环境中使用。
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| 成形性Workability 、 ExcellentFormability |
利用完成退火 (或部份退火)可产生质软之铝合金，适用于各种成形加工要求，此方面之典型应用如铝轮圈、天花板嵌灯灯罩、电容器外壳、铝锅等。
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| 强度Good Strength |
利用合金之添加及轧延、热处理制程可生产强度 2㎏/mm 2 ~60kg/㎜ 2 不同强度等级之产品，以适用于各种不同强度要求之产品上。
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表面处理性
Variety of Attractive Appearance |
铝具有优良之表面处理性包括阳极处理、表面化成丰理、涂覆及电镀等，尤其阳极处理可产生各种不同色泽、硬度之皮膜，以适就各种用途。
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导电性
Good Electrical Conductivity |
铝之导电度为铜之 60 % ，但重量亦仅铜之三分之一，相同重量之铝，其导电度为铜之两倍，故若以相同之导电度衡量，铝之成本远较铜便宜，此方面之应用以电导线多。 |
导热性
ExcellentThermalConductivity |
铝之导热性极佳，故在家庭五金、冷气机散热片、热交换器之应用方面极为广泛。
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| 易加工性 Variety of Forms |
铝之加工性特佳，可加工成棒、线、挤型材，挤型材在铝之用量占有极大比例。
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| 切削性Machinability |
与钢铁比较可节省高达 70%， 通常强度较高之铝合金之切削性較佳。 |
| 熔接性 Weldability |
纯铝及铝合金之熔接性佳，在结构体及船舶之应用方面占有重要之地位。 |
无低温性
Low Temperature Properties |
铝在超低温之状态下，无一般碳钢之低温脆性问题，可适用于低温设备、船舶等. |
| 无毒性 Non-toxic |
铝不具毒性，在食品用途方面极为广泛，如食品包装袋、速食容器及家庭五金上之应用极多，尤其铝铂主要之用途即为食品包装。 |
| 再生性Salvage |
铝之价格虽较一般碳钢高，但易于回收重熔使用，为地球上可充分且有效利用之资源。 |
| 无磁性 Non-Magnetic |
沒有磁性反应之金属。几乎不受电磁气之磁场影响，金属本身不帶磁气。适用于必須非磁性之各种电器机械。 |
| 反射性Reflectivity |
铝表面之亮度能有效反射热、电波，因此被使用于暖房器之反射板、照明器具、平行天线等。 纯度愈高反射性愈佳。 |
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6061T651 合金特性
在退火或融体化处理状态，可作严苛之成形加工，由热处理可发挥完全的性能，耐蚀性好，强度为中等度，熔接也可充分。
用途
构造工作物，道路及铁路输出送关系机材。
化学成分(%)
| Si |
Fe |
Cu |
Mn |
Mg |
Cr |
Zn |
Ti |
其它元素 |
各計 |
| 0.04-0.8 |
0.7 |
0.15-0.4 |
0.15 |
0.8-1.2 |
0.04-0.35 |
0.25 |
0.15 |
0.05 |
0.15 |
物理特性
| 比重 |
2.71 g/cm³ |
| 弹性率 |
7.0 kg/mm²x10³ |
| 刚性率 |
2.7 kg/mm²x10³ |
| 溶融温度范围 |
580-650°C |
| 比热 (0-100°C) |
0.22 cal/g°C |
| 线膨胀率 (20-100°C) |
0.0000236 |
| 热传导率 (25°C) |
0.37 cal/am.s.°C |
| 比电气阻 (20°C) |
0.043 mm²/m |
| 等容量导电率 (20°C) |
40%LACS |
机械性质
| 材质 |
0.2%降伏强度 |
高引长强度 |
伸長率50% |
勃氏硬度 |
高剪断强度 |
疲劳强度 |
| |
kg/mm² |
kg/mm² |
t1.6mm |
d12.7mm |
kg/mm² |
kg/mm² |
kg/mm² |
| 0 |
5.5 |
12.5 |
25 |
30 |
30 |
8.5 |
6.5 |
| T6,T651 |
28.0 |
31.5 |
12 |
95 |
98 |
21.0 |
10.0 |
2024T351 合金特性
高强力合金。溶体化热处理后，在常温自然进效。即所谓之超杜拉铝。
用途
航空机及其他构造物之应用力材
化学成分 (%)
| Si |
Fe |
Cu |
Mn |
Mg |
Cr |
Zn |
其它元素 |
各計 |
| 0.04 |
0.5 |
3.8-4.9 |
0.3-0.9 |
1.2-1.8 |
0.1 |
0.25 |
0.05 |
0.15 |
物理特性
| 比重 |
2.77 g/cm³ |
| 弹性率 |
7.5 kg/mm²x10³ |
| 刚性率 |
2.9 kg/mm²x10³ |
| 溶融温度范围 |
500-640°C |
| 比热 (0-100°C) |
0.22 cal/g°C |
| 线膨胀率 (20-100°C) |
0.0000232 |
| 热传导率 (25°C) |
0.29 cal/am.s.°C |
| 比电气阻 (20°C) |
0.057 mm²/m |
| 等容量导电率 (20°C) |
30%LACS |
机械性质
| 材质 |
0.2%降伏强度 |
高引张强度 |
伸长率50% |
勃氏硬度 |
高剪断剪度 |
疲劳强度 |
| |
kg/mm² |
kg/mm² |
t1.6mm |
d12.7mm |
kg/mm² |
kg/mm² |
kg/mm² |
| 0 |
8.0 |
19.0 |
20 |
22 |
47 |
12.5 |
9.0 |
| T351,T4 |
33.0 * |
48.0 |
20 |
19 |
120 |
29.0 |
14.0 |
*材厚19.05mm以上之制材之强度比这数值大15-25%
7075T651 合金特性
有非常高之强度，可作耐蚀合金与护面板。即超杜拉铝或Constol Ktarl合金。
用途
需重视高度重量強度(比强度)之航空机及其他构造物
化学成分 (%)
| Si |
Fe |
Cu |
Mn |
Mg |
Cr |
Zn |
Ti |
其它元素 |
各計 |
| 0.04 |
0.5 |
1.2-2.0 |
0.3 |
2.1-2.9 |
0.18-0.35 |
5.1-6.1 |
0.2 |
0.05 |
0.15 |
物理特性
| 比重 |
2.80 g/cm³ |
| 弹性率 |
7.3 kg/mm²x10³ |
| 刚性率 |
2.8 kg/mm²x10³ |
| 溶融温度范围 |
475-640°C |
| 比热 (0-100°C) |
0.23 cal/g°C |
| 线膨胀率 (20-100°C) |
0.0000230 |
| 热传导率 (25°C) |
0.29 cal/am.s.°C |
| 比电气阻 (20°C) |
0.058 mm²/m |
| 等容量导电率 (20°C) |
30%LACS |
机械性质
| 材质 |
0.2%降伏强度 |
高引张强度 |
伸长率50% |
勃氏硬度 |
高剪断剪度 |
疲劳強度 |
| |
kg/mm² |
kg/mm² |
t1.6mm |
d12.7mm |
kg/mm² |
kg/mm² |
kg/mm² |
| 0 |
10.5 |
23.0 |
17 |
16 |
60 |
15.5 |
- |
| T6,T651 |
51.5 |
58.5 |
11 |
11 |
150 |
34.0 |
16.0 |
5052 合金特性
为有中等强度之加工硬化合金，利用度极高。
成型加工性、耐蚀性、耐久性能都好。
用途
一般钣金在海洋中使用之崁板及构造材。
化学成分 (%)
| Si |
Fe |
Cu |
Mn |
Mg |
Cr |
Zn |
Ti |
其它元素 |
各計 |
| 0.45 |
0.45 |
0.10 |
0.10 |
2.2-2.8 |
0.15-0.35 |
0.1 |
0.5 |
0.05 |
0.15 |
物理特性
| 比重 |
2.69 g/cm³ |
| 弹性率 |
7.3 kg/mm²x10³ |
| 刚性率 |
2.7 kg/mm²x10³ |
| 溶融温度范围 |
595-650°C |
| 比热 (0-100°C) |
0.23 cal/g°C |
| 线膨胀率 (20-100°C) |
0.0000234 |
| 热传导率 (25°C) |
0.33 cal/am.s.°C |
| 比电气阻 (20°C) |
0.049 mm²/m |
| 等容量导电率 (20°C) |
35%LACS |
机械性质
| 材质 |
0.2%降伏强度 |
高引张强度 |
伸长率50% |
勃氏硬度 |
高剪断强度 |
疲劳强度 |
| |
kg/mm² |
kg/mm² |
t1.6mm |
d12.7mm |
kg/mm² |
kg/mm² |
kg/mm² |
| 0 |
9.0 |
19.5 |
25 |
30 |
47 |
12.5 |
11.0 |
| H32 |
19.5 |
23.0 |
12 |
18 |
50 |
14.0 |
12.0 |
| H34 |
22.0 |
27.0 |
10 |
14 |
68 |
15.0 |
12.5 |
| H36 |
24.5 |
28.0 |
8 |
10 |
73 |
16.0 |
13.5 |
| H38 |
26.0 |
29.5 |
7 |
8 |
77 |
17.0 |
14.5 |
|
尖端设备
本标准规定了变形铝合金的状态代号。
本标准适用于铝及铝加工产品。
2.基本原则
2.1基础状态代号用一个英文大写字母表示。
2.2细分状态代号采用基础状态代号后跟一位或多位阿拉伯数字表示。
2.3基本状态代号
基本状态分为5种
代号 名称 说明与应用
Ｆ 自由加工状态 适用于在成型过程中，对于加工硬化和热处理条件无特殊要求的产品，该状态产品的力学性能不作规定。
Ｏ 退火状态 适用于经完全退火获得低强度的加工产品。
Ｈ 加工硬化状态 适用于通过加工硬化提高强度的产品，产品在加工硬化后可经过（也可不经过）使强度有所降低的附加热处理。
Ｗ 固熔热处理状态 处理状态 一种不稳定状态，仅适用于经固溶热处理后，室温下自然时效的合金，该状态代号仅表示产品处于自然时效阶段。
Ｔ 热处理状态(不同于F、O、H状态) 适用于热处理后，经过（或不经过）加工硬化达到稳定的产品。T代号后面必须跟有一位或多位阿拉伯数字。在T字后面的位数字表示热处理基本类型（从1~10），其后各位数字表示在热处理细节方面有所变化。如 6061—T 62 ；5083—H 343等。
T1—从成型温度冷却并自然时效至大体稳定状态。
T2—退火状态（只用于铸件）。
T3—固溶处理后自然时效。
T31—固溶处理冷作（1%）后自然时效。
T36—固溶处理冷作（6%）后自然时效。
T37—固溶处理冷作（7%）后自然时效，用于2219合金。
T4—固溶处理后自然时效。
T41—固溶处理后沸水淬火。
T411—固溶处理后空冷至室温，硬度在O及T6之间，残余应力低。
T42—固溶处理后自然时效。由用户进行处理，适于2024合金，强度比T4稍低。
T5—从成型温度冷却后人工时效。
T6—固溶处理后人工时效。
T61—T41+人工时效。
T611—固溶处理，沸水淬火。
T62—固溶处理后人工时效。
T7—固溶处理后稳定化。提高尺寸稳定性，减小残余应力，提高抗蚀性。
T72—固溶处理后过时效。
T73—固溶处理后进行分级时效，强度比T6低，抗蚀性显著提高。
T76—固溶处理后进行分级时效。
T8—固溶处理冷作后人工时效。
T81—固溶处理后冷作，人工时效。为改善固溶处理后的变形及改善强度。
T86—固溶处理后冷作（6%），人工时效。
T87—T37+人工时效。
T9—固溶处理后人工时效再冷作。
T10—从成型温度冷却，人工时效后冷作。
Tx51—为消除固溶处理后的残余应力进行拉伸处理。
板材0.5~3%的变形，棒、型材1~3%的变形。
X代表3、4、6或8，例如T351、T451、T651、T851，适用于板、拉制棒、线材，拉伸消除应力后不作任何矫正而时效。T3510、T4510、T8510，适用于挤压型材，拉伸消除应力后为使平直度符合公差进行矫正，并时效。
Tx52—为消除固溶处理后的残余应力进行压缩变形，固溶处理后进行2.5%的塑性变形然后时效，例如T352、T652。
Tx53—消除热应力。
Tx54—为消除精密锻件固溶处理后的残余应力进行压缩变形。
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