鋁是世界上使用最多的金屬之一,還有鐵,錫和銅。它是許多商品和工業(yè)應(yīng)用的基石,很容易理解為什么。它的重量輕,密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于許多配件。它耐用,是熱和電的良導(dǎo)體。它還具有多種合金,可以賦予非常特殊的性能。
鋁合金開發(fā)商徹底改變了將其與其他元素混合并改善最終材料性能的技術(shù)。通常,目的是在保持鋁的理想性能的同時(shí)提高強(qiáng)度,最顯著的是其輕質(zhì)和耐腐蝕性。然而,跟蹤所有各種合金可能是令人生畏的,所以希望本指南可以證明在簡要解釋基本的,基本的構(gòu)成及其用途方面是有用的。
值得注意的是,2000,6000和7000系列是可熱處理的,而其余的則不是。該清單將適用于1000至8000系列鍛鋁合金系列,因此最好從最高純度開始:
相對純的鋁具有一系列難以縮小的用途。例如,1000系列的最低含量為99%。這種高純度產(chǎn)生了許多有趣的用途,如導(dǎo)體。作為導(dǎo)體,即使對于工業(yè)布線,它也可以是銅的良好替代品,特別是1350.銅的主要優(yōu)點(diǎn)是重量,使其成為許多電力線的理想選擇。然而,該系列的缺點(diǎn)是其相對強(qiáng)度,盡管這可以通過使用涂層或應(yīng)變硬化來解決。
盡管如此,1000合金的應(yīng)用由于其延展性而更加多樣化。它也是鋁箔和食品包裝(通常是1100)的來源,因?yàn)樗哂心透g性和阻擋異味,氣味和水分的能力。
然而,1000系列在更加強(qiáng)烈的應(yīng)用中并不懈怠。添加一點(diǎn)鎂和鋰(其他金屬取決于應(yīng)變)使其成為一個(gè)稱職的航空航天部件,就像它在更高數(shù)量系列中的姊妹合金一樣。
銅和錳
2000和3000系列也保持在90%以上,盡管它們提供了截然不同的用途。銅是前者的主要合金元素,而錳是后者最重要的元素。2000合金具有良好的強(qiáng)度和韌性,因此它們適用于飛機(jī)(特別是2024年)。3003是一種普遍使用的合金,因?yàn)樗哂羞m中的強(qiáng)度和高的可加工性。其應(yīng)用包括熱交換器和炊具。合金3004及其改性用于汽水罐的主體。
硅
4000系列合金以硅為核心成分。足夠量的這種混合物降低了鋁的熔點(diǎn),但具有避免脆性的明顯優(yōu)點(diǎn)。該系列在焊絲和釬焊合金方面具有巨大潛力,需要較低的熔點(diǎn)。這些非常適用于包層,擠壓和建筑結(jié)構(gòu)。
鎂
鎂和以其為特征的各種化合物是鋁合金中使用最廣泛的材料。這是產(chǎn)生這種不同效果的原因之一。5000系列中的某些合金不適合高溫,例如5083(含錳和鉻),而其他合金如5086則適合焊接。兩種上述合金彼此結(jié)合用于海船。5052在電子產(chǎn)品中占有重要地位,陽極氧化5005板用于建筑應(yīng)用,5182用于鋁制飲料罐蓋。
鎂硅化物
6000系列作為鋁合金更硬,更堅(jiān)韌,但與競爭對手相比仍然輕巧。用于從梯子到飛機(jī)和卡車車架,航空航天應(yīng)用甚至智能手機(jī)等各種應(yīng)用。6000甚至是家居和辦公家具的重要來源。該合金中含有一定量的鎂和硅,形成硅化鎂。它是擠壓和CNC加工最常用的材料。
鋅
同樣,7000系列(特別是7050和7075)是飛機(jī)工業(yè)中使用最廣泛的合金。這個(gè)系列的材料非常堅(jiān)固且可以熱處理,因此難怪它們可以成為優(yōu)秀的飛行伴侶。添加鋅使其更堅(jiān)固,但焊接能力更低。這些特殊的合金可以沉淀硬化,成為任何鋁系列中最強(qiáng)的。
鐵和其他元素
8000系列依賴于鐵,使其具有類似于1000系列合金的性能組合,但具有更高的強(qiáng)度,更好的可成形性和更高的剛度。8000系列合金通常適用于較薄規(guī)格的應(yīng)用。它還可以實(shí)現(xiàn)粘合。這些特性使其適用于硬框架和容器,其中8019用于航空航天應(yīng)用,8090用于低溫。