1.铝是一种什么样的材料?
铝及其合金由于其独特的性能组合而成为适应用途广,最具通用性和经济型的金属材料之一,从软的/高塑性的包装用铝箔到要求极高的工程应用,铝是仅次于钢的第二种结构材料。
密度:铝的密度为:2.7g/cm3,钢的密度为:7.83g/cm3;某些铝合金如6061,7075的强度甚至超过了结构钢。高强度的铝材使轻量化设计成为可能。用于航空和航天的运载工具以及陆上和水中的交通工具很有优势。
价格:今天,也就是2020813日,铝材价格:14590-14630元/吨,铜材50570-50590元/吨,45#钢3200-4500元/吨。
耐腐蚀性:相比于钢,铝可以抵御渐进式氧化,铝的外表面与氧生成0.2um的惰性氧化铝薄膜,组织氧化的进一步发生;
电导率:导电性能优异。在同样重量下,铝的电导率是铜的两倍,所以使用长线/高压/钢芯增强的铝输送线缆可满足对高导电率和高机械强度的要求。
序号 | 材料 | 电阻率nΩ/m |
1 | 银 | 15.86 |
2 | 铜 | 16.78 |
3 | 金 | 24 |
4 | 铝 | 26.548 |
5 | 镁 | 44.5 |
6 | 铁 | 97.1 |
热导率:导热性能优异。铝的热导率约为铜的50%-60%,故具有在换热器/蒸发器/电加热器/汽车缸盖和散热器的应用上有优势。
序号 | 材料 | 热导率W/(mK) |
1 | 银 | 429 |
2 | 铜 | 401 |
3 | 金 | 317 |
4 | 铝 | 237 |
5 | 镁 | 148 |
6 | 铁 | 80 |
成型工艺:适用的工艺如:车,冲压,拉拔,旋压,压制。
2.认识几种工程师常用的铝材。
序号 | 合金 代号 | 同于ISO代号 | 合金成分 | 抗拉强度Mpa | 成型状态 | 耐腐蚀等级 |
1 | 1060 | Al99.6 | Al | 70-130 | O,H12,H14,H16,H18 | A |
2 | 3003 | ALMn1Cu | Al-Mn-Mg | 110-200 | O,H12,H14,H16,H18,H25 | A |
3 | 5052 | AlMg2.5 | Al-Mg | 195-290 | O,H32,H34,H36,H38 | A |
4 | 6061 | AlMg1SiCu | Al-Mg-Si | 125-310 | O,T4,T6 | B |
5 | 7075 | AlZn5.5MgCu | Al-Zn-Mg-Cu | 230-570 | O,T6,T7 | C |
状态解释:
O,经过退火处理,强度很低,有较好的塑性和材质的稳定性。
H1-,仅应变硬化;
H2-,应变硬化和部分退火;
H3-,应变硬化和稳定化;
H4-,应变硬化和喷漆处理;
H1,H2,H3,H4后边的数字代表硬化的程度。”8“标识正常生产的最硬状态。
T4固溶处理+时效处理稳定性能;
T6固溶处理+人工时效处理;
3.5%NaCl耐应力腐蚀开裂实验:A,B和合金可以不加保护的应用于工业和沿海的大气中,评价为C,D,E的合金一般需要进行保护,至少是在接触面。
3.常用的铝材选用场景
1060为工业纯铝,具有高的可塑性、耐蚀性、导电性和导热性,但强度低,热处理不能强化,可切削性不好;可气焊、氢原子焊和接触焊,不易钎焊;易承受各种压力加工和引伸、弯曲。主要应用在对强度要求不高的产品,如化工仪器、薄板加工件、深拉或旋压凹形器皿、焊接零件、热交换器、钟表面及盘面、铭牌、厨具、装饰品、反光器具等。
3003为最普通用途的铝合金,强度超过1060约20%左右,应用于中等强度,良好塑性变形的场景。应用场景包括,金属薄板制品,冲压件,燃料罐槽,化学设备,容器,箱柜,冰箱内胆,厨房用具,压力容器,建筑构件,装饰件,电子器件,散热片,风扇部件,铭牌等;
5052强度高于3003,良好的焊接与耐腐蚀性。通过应变硬化能达到很高的强度。 应用场景如:压力容器,风扇叶片,槽罐,电子仪表面板,电子仪器底板,中等强度金属薄板零件,液压管,汽车零件,紧固件,高速公路指示牌等。
6061可以热处理,可以焊接,切削性能较好,具有中等强度,为性能良好的一般用途合金。应用场景包括:汽车零件,输送管,飞机零件,紧固件,围栏,高速公路指示牌,医疗设备,武器等。
7075用于高强度的飞机及武器装备。强度很高。
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