-
铝合金知识点
成分、标号的定义、及特性
1970
年
12
月制定的变形铝及铝合金国际牌
号命名体系推荐方法命名的牌号如下；
航空、航天和军事工业主要使用的铝材代表牌号是
7075
、
7050
，
2024
、
2124
。
7
×××系列硬度最高，
锌
Zn
在这个系列是主要的合金元素。
以
7075-T651
铝合金位代表制
品，其机械性能超过低碳钢。
2
×××系列综合性能最好，铜
Cu
< br>在这个系列是主要的合金元素，在热处理后其机械性能
会相等或超过低碳钢。
以上这两个系列的生产水平是代表一个国家的军事实际力量。
1
×××系列为纯铝。
3
×××系列，锰
< br>Mn
在这个系列是主要的合金元素。
4
×××系列，硅
< br>Si
在这个系列是主要的合金元素。
5
×××系列，镁
< br>Mg
在这个系列是主要的合金元素。
6
×××系列，硅
< br>Si
和镁
Mg
在这个系列是主要
的合金元素。
＝＝＝＝＝＝＝＝＝
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
＝＝＝＝＝＝＝＝<
/p>
铝合金的成分
所谓的“合金”
，是指两种或两种以上的金属，加热熔化后，合成一种新型态的金属，而所
谓的“铝合金”
，则是指使用铝合其他金属加热熔化而成，并且铝在合金中还要占有
最高的
比例。
一般铝合金成分的标示方式是采用
4
个阿拉伯数字来表示，
它清楚载明了铝合金内所
含的各种金属元素。
其中第一位数字则是说明了铝合金中，
除了铝元素以外，
加入的最主要
的金属元素。其
表示方式为如：
（各种不同铝合金代号与其代表的加入合金中的金属元素）
数字
主要的合金元素
1XXX
??
铝（
Aluminum
）最少估占
9
9
％以上
2XXX
??
铜（
Copper
）
3XXX
??
锰（
Manganese
）
4XXX
??
矽（
Silicon
）
5XXX
??
镁（
Magnesium
）
6XXX
??
镁和矽
7XXX
??
锌（
Zinc
）
8XXX
??
其他金属元素
在从
< br>2XXX
到
8XXX
的数字群中
，第二个数字表示了合金加工的方式，而最后二个数字，则
是提供给在同一系列的族群中
作为区别使用。
每种不同的铝合金
，都是其适用的场合与限制，而在遥控模型的使用上，我们最常看到的，
也是应用最广的
，当属
6061
和
7075
这两种规格，以下我们再针对此两种作进一步说明。
6061
：在
6061
规格铝合金中，铝合金元素占了
97.9
％，镁元素占了
1
％，矽元素占了
0.6
％
另外还有加入了
0.
28
％的铜与
0.2
％鉻（
Chromium
）
。
7075
：在
7075
铝合金中，主要的铝和锌金属元素分别占了
90
％和<
/p>
5.6
％，其他则是镁元素
占了
2.5%,
铜占了
1.6
％，鉻占了
0.23
％最后还有余数则是矽，锰，钛?等金属
元素。
铝合金强度测量的依据
一般我们在测
量金属的强度时会有各种不同的方法，
不过我们再次提出三种最常被使用的方
式，
来作为衡量铝合金强度的依据。
它分别是屈服
力
（
Yield
）
，
剪切力
（
Shear
）
和张力
（
Tensil
e
）
而测量的单位则分别有英制的（
K
SI:
每一平方英寸所能承受的千磅数（
thousands
of
pounds
persquare
inch
）与公
制的（
KN/m
：每一平方米所能承受的千牛顿力）而为了统一
起见本文
以（
KSI
）为衡量的单位依
据。
所谓的
“屈服力”
是表示要破坏聚合物网状结构最小的力。
每个物体
表面都是其所能承受的
力量的限制，
一暂超过此作用力时，
物体就会开始变形，
而失去其原本的形状。
而如果用我
们一般较为熟悉的方式来解释，
一物体在单位面积上
所能承受而且不使其产生变形的最小作
用力，就是屈服力。而剪切力则是用来衡量物体所
能承受来自于侧面的撞击力大小的依据，
在遥控车上应用最广的就是摆臂插销的部分，<
/p>
使用剪切力越高的材质所制成的摆臂插销，
其
所能承受的侧面撞击力就会越大，
也较不易弯曲，
变形。<
/p>
最后一项就是大家比较熟悉的张力，
它是表示要物体拉到分开所需
施于的最小力量，而张力有时也被称为物体的极限强度
(Ultimate stren
gth)
或最终强度。
在此我们顺便附上
6061
与
7075
的铝合金强度测
量的数据供
你参考：
铝合金
屈服力
剪切力
张力
代号
（
Yi
eld
）
（
Shear
）
（
Tensile
）
6065
7KSI 10KSI 13KSI
7075 15KSI 22KSI 33KSI
上表：
6061
与
7075
的各种强度测量数据。
从上表中我们可以很清楚的看出，
7075
比起
6061
铝合金而言，
在各方
面的测量数据都要明
显高出许多，
而这主要是因为
7075
铝合金中，
铝合金的含量比
6061
中含有的铝还少了近
8
％
所的缘故（
6061
中含有
97.9
％的铝，而
7075
中则含有
90
％的铝）
。因为
，纯铝是一项非常
软的金属元素。
金属的韧度（
Temper
）
采用合金的方式，可以改变金属本身的特性，使其变成另外一种物理特
性完全不同的材质。
而除了合金外，另外一种可以用来提高金属整体强度的方式，就是所
谓的“热处理”
。一般
我们常听到的“淬火”就是“热处理”的
一种，它是让金属在经由高温加热后，再进行急速
冷却的方式来增加其强度。
而一般用来说明金属在经由
“热处理”
后的特性，
就是所谓的
“韧
度（
< br>Temper
）
”
。
一般描述金属
“韧度
”
的方式，
是采用不同的英文字母缩写来表示。
在此我们列出几种常见
的英文字母所代表的意义供你参考：
F
：
表示金属在经过加工处理后
（包括：
冷加工、
热加工或铸造成形）
就不再施以特别处理。
O
：表示金属再经过“退火（
Annealed
）<
/p>
”的处理过程，至最低要求的强度水准。而一般经由
“退火”
的目的，
是希望能使加工硬化的机件再度软化，
并回复到要求的韧性，
以增加材质
的延展性与安定性，方便
做更进一步的加工。
W
：指使用“固
溶热处理（
Solution
Treatment
）
”并经由“自然时效（
Natural
Aging
）
”的方
式，来达到金属硬化的目的。而此热处理的方式，一般是使用在
7XXX
系列的铝合金，以提
高其硬度。
H:
表示经过加工变形的成品，
这是一种不需要再经过额外
热处理的过程，
而能够提高材质本
身强度的一种方式。
T
：比上述的“
F<
/p>
”
、
“
O
”或“
H
”等，更能强化材质韧性的一种热处
理方式。而一般再“
T
”
的字母后，都
会再跟一个或一个以上的数字。如我们常听到的“
T6
”就是其
中一种。
上述中的“固溶热处理”
与“自然时效”都是硬化热处理的一种，而一般实用的析出硬化热
处理程序，通常都会包
括：固溶热处理、淬火与时效处理（
Aging Treatment
< br>）三种步骤。所
谓的
“固溶热处理”
是指将合金内的材料完全升温到金属熔解，
以便让所有溶质全部溶入在
一起的过程
;
而“淬火”则是指将“固溶热处理后”
的材料，迅速冷却以便获得更大的硬度
的过程。而“时效处理”则将“淬火”处理后的物
体，放置在恒温的状态下，使其内部结构
逐渐发生变化，并产生细致的析出物，而造成性
质上的变化。此恒温若是在室温的状态下，
则称为“自然时效”
；而若在高温炉中进行，则称之为“人工时效”
。
在所有的遥控模型的应用上，
我们常
可看到采用
“
T6
”
< br>热处理的铝合金。
如果是使用
“
T6061
－
T6
”
< br>热处理的铝合金，
甚至可以让原本
6061
的材质，
拥有比
7075
铝
合金更高的
“屈服力”
与“张力”
（参
考下表）
，不过在“剪贴力方面，则比
7075
还低。因此，在采用“
T6
”热处
理后，将可大幅度提升铝合金的“屈服力”与“张力”
，但相对在“剪切力”的增加
幅度则
较小，而这种热处理的的技术，同样都适用在
6061<
/p>
与
7075
的材质上。
< br>
铝合金代号
屈服力（
Yield
）
<
/p>
剪切力（
Shear
）
< br>
张力（
Tensile
）
6061 7KSI 10KSI 13KSI
7075 15KSI 22KSI 33KSI
6061
—
T6 31KSI
17KSI 35KSI
7075--T6 73KSI 48KSI 83KSI
表三：在采用“
T6
”级热处理后，所
得到的各种衡量强度的数据。
更进
一步了解
7075
――
T6
在上述中，我们说明了将
6061
铝合金材质，
在使用“
T6
”级热处理后所得到的各种强度测
量数据，而对于采用“
T6
”级热处理的
7075
而言，又会有怎样惊人的表现呢？
如上列的表三所示，对于
7075
――
T6
而言，在“屈服力”上提升到将近原本未经热处理前
的五倍（
15KSI
→
73
KSI
）
，而“张力”也提升了约二倍半（
33KSI
→
83KSI
）
，二更令人惊讶的则
是在
“剪切力”
方面。
对于
6061
－
T6
而言，
仅提升了
< br>7KSI
（
10KSI
→
17KSI
）
，
为原
本的
70
％；
而在
7075
－
T6
上，则是从
22KSI
提升到
48KSI
，整整提升了二倍多。
＝
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
＝
＝＝＝＝＝＝＝
物质的用途决定于
物质的性质。由于铝有多种优良性能，因而铝有着极为广泛的用途。
(1)
铝的密度很小，
仅为
2.7 g/cm3
，
虽然它比较软，
但可制成各种铝合金，
如硬铝、
超硬铝；
防锈铝、铸铝等。这些铝合金广泛应用于飞机、汽车、火车、船舶等制
造工业。此外，宇宙
火箭、航天飞机、人造卫星也使用大量的铝及其合金。例如，一架超
音速飞机约由
70%
的铝
及其合金构成
。船舶建造中也大量使用铝，一艘大型客船的用铝量常达几千吨。
(2)
铝的导电性仅次于银、铜，虽
然它的导电率只有铜的
2/3
，但密度只有铜的
1/3
，所以输
送同量的电，
铝线的质量只有铜线的一半。
铝表面的氧化膜不仅有耐腐蚀的能力，
而且有一
定的绝缘性，所以铝在电器制造工业、电线电缆工业和无线电工业中有广泛
的用途。
(3)
< br>铝是热的良导体，它的导热能力比铁大
3
倍，工业上可用
铝制造各种热交换器、散热材
料和炊具等。
(4)
铝有较好的延展性
（它的延展性仅次于金和银）
，
在
100
℃～
150
℃时可制成薄于
0.01 mm
的铝箔
，
这些铝箔广泛用于包装香烟、
糖果等，
还可制成铝丝、
铝条，
并能轧制各种铝制品。
(5)
铝的表面因有致密
的氧化物保护膜，不易受到腐蚀，常被用来制造化学反应器，医疗器
械，冷冻装置，石油
和天然气管道等。
(6)
铝粉具有银白色光泽
（一般金属在粉末状时的颜色多为黑色）
，
常用来做涂料，
俗称银粉、
银漆，以保护铁制品不被腐蚀，而且美观。
(7)
铝在氧气中燃烧能放出大量的热和耀眼的光，常用于制造爆炸混合物
，如铵铝炸药（由
硝酸铵、木炭粉、铝粉、烟黑及其它可燃性有机物混合而成）
、燃烧混合物（如用铝热剂做
的炸弹和炮弹可用来攻击难以着火的目标或
坦克、
大炮等）
和照明混合物
（如含硝
酸钡
68%
、
铝粉
28%
、虫胶
4%
）
(8)
铝热剂常用来熔
炼难熔金属和焊接钢轨等。
铝还用做炼钢过程中的脱氧剂。
铝粉
和石墨，
二氧化钛
（或其它高熔点金属的氧化物）
按一定比率均匀混合后，涂在金属上，
经高温煅烧
而
制成耐高温的金属陶瓷，它在火箭及导弹技术上有重要应用。
(9)
铝板对光的反射性能也很好，铝越纯，其反射能力越好，
因此常用来制造高质量的反射
镜，如太阳灶反射镜等。
(10)
铝具有吸音性能，音响效果
也较好，所以广播室、现代化大型建筑室内的天花板等也常
用铝。
=
==================================================
============================
=====
生铝
生铝（翻砂铝）
，生铝是从一种天然
提炼的化学成分氧化铝中提取出来的纯度不高的铝。
生铝是不纯净的铝，它和生铁一样，使劲一敲就碎。常见的铝
制品又轻又薄，这是熟铝。铝
合金是在纯铝里掺进少量的镁、
锰
、
铜等金属冶炼而成的，
抗腐蚀本领和硬度都得到很大的
提高。
-
-
-
-
-
-
-
-
-
上一篇：铝及铝合金材料论文
下一篇：金属铝的发现发展以及对人类的影响-范云鹰