國(guó)際上已經(jīng)注冊(cè)的鋁合金牌號(hào)有1000多個(gè),每個(gè)牌號(hào)又有多種狀態(tài),在硬度,強(qiáng)度,耐蝕性,加工性,焊接性,裝飾性等方面都存在著明顯的差異。選擇鋁合金的牌號(hào)與狀態(tài)時(shí),以上各方面很難同時(shí)滿足,也沒有必要,應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的性能要求,使用環(huán)境,加工過程等因素,設(shè)定各種性能的優(yōu)先次序,方可做到合理選材,在保證性能的前是下合理控制成本。
硬度:很多客戶在購(gòu)買鋁時(shí)非常關(guān)心,硬度首選跟合金化學(xué)成份有直接的關(guān)系。其次,不同的狀態(tài)也影響較大,從所能達(dá)到的最高硬度來看,7系,2系,4系,6系,5系,3系,1系,依次降低。 硬度:強(qiáng)度是產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮的重要因素,成其是鋁合金組件作為組件時(shí),應(yīng)根據(jù)所承受的壓力,選擇適當(dāng)?shù)暮辖?。純鋁強(qiáng)度最低,而2系及7系熱處理型合金度最高,硬度和強(qiáng)度有一定的下相關(guān)系。 耐蝕性:耐蝕性包括化學(xué)腐蝕,耐應(yīng)力腐蝕等性能。一般而言,1系純鋁的耐蝕性最佳,5系表現(xiàn)良好,其次是3系和6系,2系及7系較差。耐蝕性選用原則應(yīng)根據(jù)其使用場(chǎng)合而定。高強(qiáng)度合金腐蝕環(huán)境下使用,必須使用各種防蝕用復(fù)合材料。
加工性:加工性能包插成形性能與切削性能。因?yàn)槌尚涡耘c狀態(tài)有關(guān),在選擇鋁合金牌號(hào)后,還需考慮各種狀態(tài)的強(qiáng)度范圍,通常強(qiáng)度高的材不易成形。臺(tái)果要對(duì)鋁材進(jìn)行折彎,拉伸,深沖等成形加工,完退火狀態(tài)材料的成形性最佳,反之,熱處理狀態(tài)材料的成形性最差。鋁合金的切削性較差,對(duì)于模具,機(jī)械零件等需要切削性較佳,反之,低強(qiáng)度者切削性較差,對(duì)模具,機(jī)械零件等需要切削加工的產(chǎn)品,鋁合金的切削性是重要的考慮因素。 焊接性:多數(shù)鋁合金的焊接性均無問題,尤其是部分5系列的鋁合金,是專為焊接考慮而設(shè)計(jì)的,相對(duì)面言,部分2系和7系的鋁合金較難焊接。
裝飾性能:鋁材應(yīng)用于裝飾或某些特定的場(chǎng)合時(shí),需要對(duì)其表7075 -T6合金的化學(xué)成份
美國(guó)ALCOA 7075-T6精密加工/模具用鋁合金板。7***系列為鋁、鋅、鎂合金,商用最強(qiáng)力合金之一,普通 抗腐蝕性能及機(jī)械性能。7075-T6固溶處理后塑性好,熱處理強(qiáng)化效果特別好,在150度以下有高的強(qiáng)度,并且有特別好的低溫強(qiáng)度,焊接性能差,有應(yīng)力腐蝕開裂傾向,雙級(jí)時(shí)效可提高抗scc性能。
化學(xué)成分:硅si;0.4 鐵Fe;0.5 銅CU;1.2-2.0 錳Mn;0.3 鎂Mg;2.1-2.9 鉻Cr;0.18-0.28 鋅Zn;5.1-6.1鈦Ti;0.2
7075的主要合金元素為鋅,強(qiáng)度很高,具有良好的機(jī)械性能及陽極反應(yīng)。主要用于制造飛機(jī)結(jié)構(gòu)及其他要求強(qiáng)度高、抗腐蝕性能強(qiáng)的高應(yīng)力結(jié)構(gòu)件,如飛機(jī)上、下翼面壁板、桁條等。固溶處理后塑性好,熱處理強(qiáng)化效果好,在150度以下有良好的強(qiáng)度,并且有特別好的低溫強(qiáng)度,焊接性能差,有應(yīng)力腐蝕開裂傾向。還廣泛應(yīng)用于模具加工、機(jī)械設(shè)備、工裝夾具等。
7000鋁合金是另外一種常用的合金,品種繁多.它包含有鋅和鎂.比較常見的鋁合金中強(qiáng)度最好的就是7075合金,但是它無法進(jìn)行焊接,而且它的抗腐蝕性相當(dāng)差,很多CNC切削制造的零部件用的就是7075合金.鋅在這系列中是主要合金元素,加上少許鎂合金可使材料能受熱處理,到達(dá)非常高強(qiáng)度特性。這系列材料一般都加入少量的銅、鉻等合金,而其中以編號(hào)7075鋁合金尤為上品,強(qiáng)度最高,適合飛機(jī)構(gòu)架及高 強(qiáng)度配件。 7075-T651這個(gè)系列合金的成份,主要包括鋁、銅、鎂、鋅等金屬,其比率如下表所示∶ 表 13 7075 化學(xué)成分 硅 鐵 銅 錳 鎂 鉻 鎳 鋅 鈦 其它(3) 鋁(4) 每個(gè) 總計(jì) 0.4 0.5 1.2-2.0 0.30 2.1-2.9 0.18-0.35 - 5.1-6.1 0.20(5) 0.05 0.15 余數(shù) 注: (1)組合之元素性質(zhì)以最高百分率表示,除非列出的是一個(gè)范圍或是最低值。 (2) 為了定出合適的數(shù)值限制,分析得來的觀察或計(jì)算數(shù)值都是依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則(ANSI Z25.1) 以表示明確的范圍。 (3) 除了非合金外,合金內(nèi)的元素所規(guī)定的份量通常在分析報(bào)告中指示出來。但如果在分析 過程中懷疑有其它元素存在或有部份元素被懷疑有過量的情形,更應(yīng)進(jìn)一步的分析直至有證實(shí)為止。 (4) 不是經(jīng)由精煉過程的非合金鋁中的鋁質(zhì)的含量就是其它的金屬的總量和百分百純鋁之差-其差別在于百份0.01或稍多一點(diǎn)。(百份比的小數(shù)點(diǎn)后第二位) (5) 最多可含有0.25%鋯和鈦。 鋅是7075中主要合金元素,向含3%-7.5%鋅的合金中添加鎂,可形成強(qiáng)化效果顯著的MgZn2,使該合金的熱處理效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝過于鋁-鋅二元合金。提高合金中的鋅、鎂含量,抗拉強(qiáng)度會(huì)得到進(jìn)一步的提高,但其抗應(yīng)力腐蝕和抗剝落腐蝕的能力會(huì)隨之下降。經(jīng)受熱處理,能到達(dá)非常高的強(qiáng)度特性。 7075材料一般都加入少量銅、鉻等合金,該系當(dāng)中以7075-T651鋁合金尤為上品,被譽(yù)為鋁合金中最優(yōu)良的產(chǎn)品,強(qiáng)度高、遠(yuǎn)勝任何軟鋼。此合金并具有良好機(jī)械性及陽極反應(yīng)。代表用途有航空航天、模具加工、機(jī)械設(shè)備、工裝夾具,特別用于制造飛機(jī)結(jié)構(gòu)及其他要求強(qiáng)度高、抗腐蝕性能強(qiáng)的高應(yīng)力結(jié)構(gòu)體。
面進(jìn)行陽極氧化,涂裝等加工,以獲得相應(yīng)的顏色和表面組織,這時(shí)其裝飾性應(yīng)該重點(diǎn)考慮的,一般而言,耐蝕性較好的材料,其陽極處理性能,表面處理性能,涂裝性能都非常出色。
其他特性:除上述特性以外,還有導(dǎo)電性,耐磨性,耐熱性等。在選材時(shí)也可以加以考慮。
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