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鋁合金具有密度低、力學(xué)性能佳、加工性能好、無(wú)毒、易回收、導(dǎo)電性、傳熱性及抗腐蝕性能優(yōu)良等特點(diǎn),在船用行業(yè)、化工行業(yè)、航空航天、金屬包裝、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域廣泛使用。

鋁合金按其成分和加工方法又分為變形鋁合金和鑄造鋁合金。變形鋁合金是先將合金配料熔鑄成坯錠,再進(jìn)行塑性變形加工,通過(guò)軋制、擠壓、拉伸、鍛造等方法制成各種塑性加工制品。鑄造鋁合金是將配料熔煉后用砂模、鐵模、熔模和壓鑄法等直接鑄成各種零部件的毛坯。

鋁合金按其成分和加工方法又分為變形鋁合金和鑄造鋁合金。變形鋁合金是先將合金配料熔鑄成坯錠,再進(jìn)行塑性變形加工,通過(guò)軋制、擠壓、拉伸、鍛造等方法制成各種塑性加工制品。鑄造鋁合金是將配料熔煉后用砂模、鐵模、熔模和壓鑄法等直接鑄成各種零部件的毛坯。

1.變形鋁合金

變形鋁合金是以各種壓力加工方法制成的管、棒、線、型等半成品鋁合金。根據(jù)其用途又可分為防腐鋁合金、超硬鋁、特殊鋁、硬鋁、鍛鋁5類。

常用的防銹鋁合金中主要合金元素 是錳和鎂,加錳可提高其抗蝕能力,加鎂使其強(qiáng)化并降低比重,其特點(diǎn)是耐腐蝕,拋光性好,可長(zhǎng)時(shí)間保持光亮表面,強(qiáng)度比純鋁高,多用于制造與液體接觸的零件、管道、日用品、裝飾品等; 硬鋁又稱杜 拉鋁,是鋁、銅、鎂合金,并含少量錳。銅、鎂在鋁中溶解度較大_,有強(qiáng)化效應(yīng),錳使其耐蝕。硬鋁根據(jù)其合金元素 含量不同可分別制造鉚釘、飛機(jī)的螺旋槳及飛機(jī)上的高強(qiáng)度零件; 超硬鋁是含有鋅的硬鋁,其硬度、強(qiáng)度均比硬鋁高,不同品種的超硬鋁用于制造各種結(jié)構(gòu)零件、高載荷零件,是航空工業(yè)的重要材料之一; 鍛鋁在一般狀態(tài)下具有高的塑性,強(qiáng)度大_,用來(lái)制造各種鍛件或沖壓件,如內(nèi)燃機(jī)活塞等; 特殊鋁是在特定情況下使用的,組分不同,各有用途。 [2]

2.鑄造鋁合金

鑄造鋁合金是用來(lái)直接澆鑄各種形狀的機(jī)械零件的鋁合金。按加入的主要元素 不同又可分為al-si系合金、al-zn系合金、al-mg系合金。每個(gè)系統(tǒng)各有牌號(hào),較為復(fù)雜。 [2]

3.區(qū)別

變形鋁合金和鑄造鋁合金的根本差別可用鋁基二元合金相圖來(lái)說(shuō)明：成分位于b′點(diǎn)以左的合金屬于變形鋁合金,當(dāng)加熱到高于固溶線(bd)溫度時(shí),它可獲得單相α固溶體,其塑性加工性能較好,適于冷、熱壓力加工。由于熔鑄技術(shù)的發(fā)展,有些變形鋁合金的成分已擴(kuò)大_到f點(diǎn)。成分在e點(diǎn)以右的合金屬于鑄造鋁合金。由于其組織中含有低熔點(diǎn)共晶體,流動(dòng)性好,可防止熱裂現(xiàn)象,適于鑄造成形�？梢�(jiàn)鑄造鋁合金的成分含量比變形鋁合金的高。鋁合金又分可熱處理強(qiáng)化和不可熱處理強(qiáng)化的兩類。成分在d點(diǎn)以左的合金,其固溶體的成分不隨溫度的變化而變化,熱處理時(shí)沒(méi)有相的變化,不發(fā)生強(qiáng)化,稱為非熱處理強(qiáng)化合金;合金成分位于df之間的合金,其固溶體的成分隨溫度而改變,即熱處理時(shí)有相的變化,因而發(fā)生強(qiáng)化,稱為可熱處理強(qiáng)化合金。

1.航空航天

鋁合金是制造飛機(jī)用的主要材料。鋁合金與制造汽車用的軟鋼比較起來(lái),價(jià)格貴、密度小,相對(duì)密度為2.8,與軟鋼相對(duì)密度7.8比較,約輕三分之一,盡管強(qiáng)度相差不多,但對(duì)飛機(jī)來(lái)說(shuō),材料輕是最_主要的,而且耐腐蝕性較強(qiáng),加工也方便,故鋁合金是制造飛機(jī)最_理想的材料。 [4]

硬鋁根據(jù)其合金元素 含量不同可分別制造鉚釘、飛機(jī)的螺旋槳及飛機(jī)上的高強(qiáng)度零件; 超硬鋁是含有鋅的硬鋁,其硬度、強(qiáng)度均比硬鋁高,不同品種的超硬鋁用于制造各種結(jié)構(gòu)零件、高載荷零件,是航空工業(yè)的重要材料之一。 [2]

2.船用行業(yè)

鋁及鋁合金在造船工業(yè)中應(yīng)用越來(lái)越廣,小到汽艇大_到萬(wàn)噸油輪,從海上氣墊船到海下潛艇,從民用到軍工,從捕魚(yú)船到海洋開(kāi)采船,均使用綜合性能優(yōu)良的鋁合金生產(chǎn)船舶外殼、支架結(jié)構(gòu)、配套設(shè)施、管道等。 [5]

鋁合金應(yīng)用于船用行業(yè),可以使船的整體質(zhì)量減重,有利用船舶行駛速度的提升,并能抵抗海水對(duì)船舶的腐蝕。 [6]  在船用行業(yè)應(yīng)用的鋁合金主要是鋁銅合金、鋁鎂合金和鋁硅合金。鋁銅合金在我國(guó)及俄羅斯船舶中使用廣泛,但其耐海水腐蝕性能差,阻礙了其在船舶行業(yè)中的發(fā)展。鋁鎂合金主要用于船體外殼、水泵導(dǎo)管、泵殼體及機(jī)座支架等,牌號(hào)有5083、5086、5456、5466等。鋁硅合金結(jié)構(gòu)強(qiáng)度適中,流動(dòng)性好,充型能力強(qiáng),易于生產(chǎn)致密度較高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零部件,如高壓閥件、氣缸體、泵、減速箱外殼、渦輪葉片等。 [3]

3.在化工行業(yè)中的應(yīng)用

鋁具有良好的導(dǎo)熱性,鋁及鋁合金廣泛用于生產(chǎn)化工設(shè)備中換熱設(shè)備、抗?jié)庀跛?腐蝕的貯槽、吸附過(guò)濾器、分餾塔、管道及許多內(nèi)襯等。鑄造鋁合金的流動(dòng)性好,充型能力強(qiáng),收縮率小,不易形成裂紋,抗腐蝕性能好（其表面可形成三氧化二鋁、二氧化硅保護(hù)膜）,質(zhì)量輕,力學(xué)性能好優(yōu)良,大_量用于制造結(jié)構(gòu)復(fù)雜的抗腐蝕零部件,如汽缸、管件、閥門、泵、活塞等。鋁在化工生產(chǎn)中有許多特殊的用途 [7]  。鋁不產(chǎn)生火花,鋁合金可生產(chǎn)盛裝容易揮發(fā)性物質(zhì)的容器；鋁無(wú)毒性,不會(huì)造成食物變質(zhì),不影響商品的外觀,不腐蝕商品,因此,鋁合金廣泛用于制作食品化工工業(yè)中相關(guān)設(shè)備。 [3]

4.在金屬包裝行業(yè)中的應(yīng)用

鋁合金可用于金屬包裝,其具有以下優(yōu)良特點(diǎn)：力學(xué)性能好,質(zhì)輕抗壓強(qiáng)度高,經(jīng)久耐用,便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸商品；阻隔性能好,可阻擋陽(yáng)光、氧氣和潮濕的環(huán)境對(duì)物品的破壞,可延長(zhǎng)物品的保質(zhì)期；質(zhì)地好、有美感,鋁合金用作包裝有獨(dú)特的金屬光澤,觸摸感好、美觀,提升商品品質(zhì)；無(wú)毒易回收,可循環(huán)利用,節(jié)約資源,減少環(huán)境污染。鋁合金被廣泛用于啤酒、飲料及其他食品罐,多為沖壓拉延成型結(jié)構(gòu)。鋁箔器皿美觀、質(zhì)輕、傳熱性好,用于快餐食品的包裝,具有保鮮、保味、無(wú)毒的功效,被越來(lái)越多的食品行業(yè)使用。鋁合金金屬軟管可擠壓變形,內(nèi)裝物擠壓即可使用,簡(jiǎn)單方便,常用于膏狀化妝品包裝。

5.在其他行業(yè)的應(yīng)用

鋁合金的比強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、流動(dòng)性好、充型能力強(qiáng)、耐蝕性好、熔點(diǎn)低,廣泛用于拖拉機(jī)、機(jī)車零部件、電子產(chǎn)品、醫(yī) 療器械、建筑裝飾等行業(yè)。鋁合金有優(yōu)良的延展性,在日用品行業(yè)及食品行業(yè)得到大_量使用。在輸送電力領(lǐng)域,鋁合金制作的導(dǎo)線成本低、質(zhì)量輕、抗腐蝕性能好、傳熱及易導(dǎo)電、抗磨,因而越來(lái)越受到人們的重視。在輸電領(lǐng)域,鋁合金的使用量最_大_,高達(dá)90％的高壓導(dǎo)線材料是鋁制品[10]。鋁硅合金可作為良好的脫氧劑 ,減少鋼產(chǎn)生皮下氣泡的敏感性,煉鋼脫氧提高鋼的品質(zhì),鋁硅合金市場(chǎng)用量大_,全國(guó)每年需求量達(dá)百萬(wàn)噸。