鋁合金牌號(hào)和狀態(tài)專題培訓(xùn)課件

-鋁合金牌號(hào)和狀態(tài)第二章鋁合金牌號(hào)和狀態(tài)一、為什么有牌號(hào)和狀態(tài)問(wèn)題不同使用場(chǎng)合對(duì)材料性能的要求有所不同：力學(xué)性能：如強(qiáng)度、剛度、硬度、韌性等；物理性能：如電性能、熱性能等；化學(xué)性能：如抗蝕性、抗氧化性能等；工藝性能：不先經(jīng)受加工制造的過(guò)程才成為物件，所以要有工藝性能。不能求全求高，要適當(dāng)匹配，適可而止，即技術(shù)可能和經(jīng)濟(jì)合理，純金屬常常貴而軟，所以經(jīng)常使用合金。周期表上，105種元素中90多種是金屬，但并非任意匹配，任意含量就可成為可使用的合金。經(jīng)常碰到的問(wèn)題：太硬太脆無(wú)法加工，無(wú)法使用太貴用不起、具有放射性不敢用等等?，F(xiàn)在有限的若干種合金是多年開(kāi)發(fā)演變而來(lái)，還將開(kāi)發(fā)下去，現(xiàn)在世界的鋁合金大約有350個(gè)左右，AA登記的170-180個(gè)，在1979年美國(guó)金屬學(xué)會(huì)編寫(xiě)的金屬手冊(cè)（第9版）上，列出了變形鋁合金59個(gè)牌號(hào)，鑄造鋁合金43個(gè)牌號(hào)。二、鋁合金牌號(hào)表示方法歷史：我國(guó)早年用蘇聯(lián)牌號(hào)，1966年YB604-66開(kāi)始用自己的牌號(hào)，1966年公布GB16474：變形鋁及鋁合金牌號(hào)表示方法；GB3190：變形鋁及鋁合金化學(xué)成份（134個(gè)牌號(hào)），向國(guó)際4位數(shù)字表示法靠攏。4位數(shù)字表示法先由美國(guó)鋁業(yè)協(xié)會(huì)于1954年開(kāi)始使用，1957年美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)將其納入美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ANSIH35，1983年ISO將其納入ISO2107-1983（E）為國(guó)際通用。4位數(shù)字的含義：第1位：表示主合金元素；

第2位：對(duì)純鋁（1系）表示專門(mén)要控制的元素?cái)?shù)目，對(duì)合金表示原型合金或改型合金；第3、4位：對(duì)純鋁（1系）表示純度（min），對(duì)合金無(wú)特定意義，只是編號(hào)以區(qū)別不同的合金而已。第1位1純鋁2銅3錳4硅5鎂6鎂硅7鋅8其它新型合金和改進(jìn)型合金的區(qū)別：1、主合金元素含量變更量不大者；2、增或減一個(gè)合金元素,其含量(算術(shù)平均值)不大于0.30%者3、用一個(gè)作用相同的合金元素替代另一個(gè)合金元素者4、改變雜質(zhì)允許含量者5、改變晶粒細(xì)化劑的含量范圍者6、改變Fe和/或Si允許含量者。例：1系純鋁、牌號(hào)及成份%Al為min值，雜質(zhì)為max值原含量%（算術(shù)平均值）→1.0→2.0→3.0→4.0→5.0→6.0→變更量%（不大于）0.150.200.250.300.350.400.50牌號(hào)AlSiFeCuMnMgZnCrVTiGa其它B105099.500.250.400.050.050.05……0.05……0.0135099.500.100.400.050.01…0.050.010.020.030.05114599.450.550.050.050.050.05…0.050.03…0.03110099.001.000.05-0.200.05…0.10…………0.05119999.990.0060.0060.0060.0020.006……0.0050.0020.0050.02因用途不同,成份有區(qū)別:1350是EC鋁,導(dǎo)電用鋁要求電阻小,雖Almax為99.50與1050相同,但嚴(yán)格控制Si、Mn、Cr、V、Ti、B，因?yàn)樗麄儑?yán)重影響導(dǎo)電率。就導(dǎo)電率而言，20℃時(shí)，1350為61.8%/ACS，1050為61.5%/ACS，相差0.3個(gè)百分點(diǎn),試想將三峽的電輸?shù)饺A東華南,可節(jié)省多少電能?少建多少變壓站?1050是普鋁,做盤(pán)、食品、釀造和化學(xué)容器等1100也是普鋁，做標(biāo)牌器皿、容器等不重要場(chǎng)合，故雜質(zhì)可1.00%1145和1199都是做鋁箔用的,還可做氣相沉積用的鋁線.前者做包裝箔、隔熱箔和空調(diào)箔要求低些，后者做電解電容器鋁箱、防電壓將介電質(zhì)擊穿，應(yīng)防止表面上有第二相硬質(zhì)點(diǎn)，尖端放電，故雜質(zhì)控制很嚴(yán)格。三、變形鋁合金的狀態(tài)符號(hào)同牌號(hào)合金、同尺寸形狀的制品因處理工藝不同、性能不同，制品使用者和后續(xù)加工者務(wù)必在訂貨時(shí)指明，否則不好生產(chǎn)，我國(guó)的狀態(tài)符號(hào)，其意義見(jiàn)GB/T16475-1996與國(guó)際通用符號(hào)相通。5種基本狀態(tài)：F態(tài)：稱自由加工狀態(tài)，對(duì)力學(xué)性能不做規(guī)定；O態(tài)：稱退火態(tài)，也稱軟態(tài)；H態(tài)：稱加工硬化態(tài)；W態(tài)：稱固溶處理態(tài)，只有能沉淀強(qiáng)化的鋁合金才有；T態(tài)：稱熱處理態(tài)，只有能沉淀強(qiáng)化的鋁合金才有；基本記號(hào)名稱說(shuō)明與應(yīng)用F自由加工狀態(tài)適用于在成型過(guò)程中，對(duì)于加工硬化和熱處理?xiàng)l件無(wú)特殊要求的產(chǎn)品，該產(chǎn)品的力學(xué)性能不作規(guī)定O退火狀態(tài)適用于經(jīng)完全退火獲得最低強(qiáng)度的加工產(chǎn)品H加工硬化狀態(tài)適用于通過(guò)加工硬化提高強(qiáng)度的產(chǎn)品，產(chǎn)品在加工硬化后可經(jīng)過(guò)（或不經(jīng)過(guò)）附加的熱處理使強(qiáng)度有所降低。H代號(hào)后面必須跟有兩位或三位阿拉伯?dāng)?shù)字W固溶熱處理狀態(tài)一種不穩(wěn)定狀態(tài)，僅適用于經(jīng)固溶熱處理后，室溫下自然時(shí)效的合金，該狀態(tài)代號(hào)僅表示產(chǎn)品處于自然時(shí)效階段T熱處理狀態(tài)（不同于F、O、H態(tài)）適用于熱處理后，經(jīng)過(guò)（或不經(jīng)過(guò)）加工硬化達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的產(chǎn)品。T代號(hào)后面必須有一位或多位阿拉伯?dāng)?shù)字H態(tài)的細(xì)分：H后還跟二位數(shù)字：H第一位第二位第一位數(shù)字意義：1：通過(guò)冷變形達(dá)到硬化目的者；2：通過(guò)半退火達(dá)到硬化目的者；3：通過(guò)穩(wěn)定退火消除時(shí)效軟化者（只有5系列合金有此）；4：通過(guò)烤漆達(dá)到硬化目的者；第二位數(shù)字意義：1：1/8硬度2：1/4硬度3：3/8硬度4：1/2硬度(半硬度)5：5/8硬度6：3/4硬度7：7/8硬度8：全硬度9：超硬度(特硬度)另外還有：H111：在最終退火后又進(jìn)行冷變形，但硬化達(dá)不到H11者；H112：對(duì)熱加工制品有力學(xué)性能要求者；H116：具有抗剝落腐蝕性能者（只5系列Mg≥4.0%的合金才有）；記號(hào)名稱說(shuō)明與應(yīng)用H1單純加工硬化狀態(tài)適用于未經(jīng)附加熱處理，只經(jīng)加工硬化即獲得所需強(qiáng)度的狀態(tài)H2加工硬化及不完全退火狀態(tài)適用于加工硬化強(qiáng)度超過(guò)成品規(guī)定要求后，經(jīng)不完全退火，使強(qiáng)度降低到規(guī)定指標(biāo)的產(chǎn)品。對(duì)于室溫下自然時(shí)效軟化的合金，H2與對(duì)應(yīng)的H3具有相同的最小極限抗拉強(qiáng)度值。對(duì)于其它合金，H2與對(duì)應(yīng)的H1具有相同的最小極限抗拉強(qiáng)度值，但延伸率比H1高H3加工硬化及穩(wěn)定化處理狀態(tài)適用于加工硬化后經(jīng)低溫?zé)崽幚砘蛴捎诩庸み^(guò)程中的受熱作用致使其力學(xué)性能達(dá)到穩(wěn)定的產(chǎn)品。H3狀態(tài)僅適用于在室溫下逐漸時(shí)效軟化（除非經(jīng)穩(wěn)定化處理）的合金H4加工硬化及圖漆處理狀態(tài)適用于加工硬化后，經(jīng)圖漆處理導(dǎo)致了不完全退火的產(chǎn)品各級(jí)硬態(tài)間的關(guān)系如何?（單位：MPa）1、零級(jí)硬態(tài)就是軟態(tài)，即O態(tài)，其抗拉強(qiáng)度為oσb2、全硬態(tài)即（H×8）態(tài)與軟態(tài)的關(guān)系為H×8σb=oσb+△不同的合金有不同的oσb，于是有不同的H×8σb，其△值大體為：3、超硬態(tài)應(yīng)該有：H×9σb＞H×8σb+10Mpa4、其它各中間態(tài)硬度值，則大體按比例劃分。oσb→40→60→80→100→120→160→200→240→280→320→△556575859095100105110115120T狀態(tài)的細(xì)分：T的狀態(tài)是合金通過(guò)固溶并時(shí)效處理而強(qiáng)度得以提高的狀態(tài)，但加熱到固溶溫度后可以通過(guò)水冷、空冷、風(fēng)冷、爐冷等來(lái)獲得的，而時(shí)效有自然時(shí)效、人工時(shí)效，程度上有峰值時(shí)效和過(guò)時(shí)效等。再則，冷加工可以提高合金的強(qiáng)度，也可以穿插在其間。另，熱處理會(huì)造成殘余應(yīng)力使工件抗蝕能力降低，常常還加以一定的變形，使工件表面處于壓應(yīng)力狀態(tài)，來(lái)抵銷原表面拉應(yīng)力的作用，正如上述情況，T狀態(tài)又細(xì)分成10種，10種之下還有更細(xì)的分類，為了減少文字描述，采用下列符號(hào)，表示不同的T狀態(tài)：C：固溶處理（包括加熱、保溫和不同速度的冷卻）Z：自然時(shí)效S：人工時(shí)效（峰值時(shí)效）S1：人工時(shí)效（過(guò)時(shí)效）Y：冷變形處理R：熱加工后自然冷卻或風(fēng)冷卻（起固溶處理的作用）各種T狀態(tài)的含義T0：CZYT1：RZ（Y）T2：RYZT3：CYZT4：CZ（Y）T5：RS（Y）T6：CS（Y）T7：CS1T8：CYST9：CSYT10：RYS其中：（Y）是指可進(jìn)行不影響力學(xué)性能的冷矯直狀態(tài)代號(hào)加工流程說(shuō)明與應(yīng)用T0固溶熱處理→自然時(shí)效→冷加工適用于經(jīng)冷加工提高強(qiáng)度的產(chǎn)品T1（TA）高溫成型過(guò)程冷卻→自然時(shí)效適用于由高溫成型過(guò)程冷卻后，不再進(jìn)行冷加工（可進(jìn)行矯直、矯平，但不影響力學(xué)性能極限）的產(chǎn)品T2（TC）高溫成型過(guò)程冷卻→冷加工→自然時(shí)效適用于由高溫成型過(guò)程冷卻后，進(jìn)行冷加工、或矯直、矯平以提高強(qiáng)度的產(chǎn)品T3（TD）固溶熱處理→冷加工→自然時(shí)效適用于固溶熱處理后，進(jìn)行冷加工、或矯直、矯平以提高強(qiáng)度的產(chǎn)品T4（TB）固溶熱處理→自然時(shí)效適用于固溶熱處理后，不再進(jìn)行冷加工（可進(jìn)行矯直、矯平，但不影響力學(xué)性能極限）的產(chǎn)品T5（TE）高溫成型過(guò)程冷卻→人工時(shí)效適用于高溫成型冷卻后，不經(jīng)過(guò)冷加工（可進(jìn)行矯直、矯平，但不影響力學(xué)性能極限），予以人工時(shí)效的產(chǎn)品T6（TF）固溶熱處理→人工時(shí)效適用于固溶熱處理后，不再進(jìn)行冷加工（可進(jìn)行矯直、矯平，但不影響力學(xué)性能極限）的產(chǎn)品T7（TM）固溶熱處理→過(guò)時(shí)效適用于固溶熱處理后，為獲取某些重要特性，在人工時(shí)效時(shí)，強(qiáng)度在時(shí)效曲線上超過(guò)了最高峰點(diǎn)的產(chǎn)品T8（TH）固溶熱處理→冷加工→人工時(shí)效適用于經(jīng)冷加工，或矯直、矯平以提高強(qiáng)度的產(chǎn)品T9（TL）固溶熱處理→人工時(shí)效→冷加工適用于經(jīng)冷加工提高強(qiáng)度的產(chǎn)品T10（TG）高溫成型過(guò)程冷卻→冷加工→人工時(shí)效適用于冷加工，或矯直、矯平以提高強(qiáng)度的產(chǎn)品更詳細(xì)的內(nèi)容有：T