铝材基本特性

铝及铝合金的基本特性
铝合金在现代工业上应用甚为广泛,其主要原因为其具有以下特性 :
▲轻量性
▲耐蚀性
▲成形性
▲强度性
▲切削性
▲表面处理
▲导电性
▲易加工性
▲无毒性
▲无磁性
▲熔接性
▲导热性
▲无低温脆性
▲再生性
▲反射性
铝之价格虽较一般碳钢高,但易于回收重熔使用,为地球上可充分且有效利用之资源。
轻量
Light Weight
铝之比重仅为钢铁之三分之一。
耐蚀性
High Corrosion Resistance
铝在自然环境中表面形成薄层之氧化膜可阻绝空气中之氧气,避免进一步氧化,具有优良之耐蚀性,铝表面如再经各种不同之表面处理,其耐蚀性更佳,可适合室外及较恶劣之环境中使用。
成形性
WorkabilityExcellent Formability
利用完成退火(或部份退火)可产生质软之铝合金,适用于各种成形加工要求,此方面之典型应用如铝轮圈、天花板嵌灯灯罩、电容器外壳、铝锅等。
强度
Good Strength
利用合金之添加及轧延、热处理制程可生产强度2㎏/mm2~60kg/㎜2不同强度等级之产品,以适用于各种不同强度要求之产品上。
表面处理性
Variety of Attractive Appearance
铝具有优良之表面处理性包括阳极处理、表面化成丰理、涂覆及电镀等,尤其阳极处理可产生各种不同泽、硬度之皮膜,以适就各种用途。
导电性
Good Electrical Conductivity
铝之导电度为铜之智能感应垃圾桶60 %,但重量亦仅铜之三分之一,相同重量之铝,其导电度为铜之两倍,故若以相同之导电度衡量,铝之成本远较铜便宜,此方面之应用以电导线最多。
导热性
Excellent Thermal Conductivity
铝之导热性极佳,故在家庭五金、冷气机散热片、热交换器之应用方面极为广泛。
易加工性
Variety  of Forms
铝之加工性特佳,可加工成棒、线、挤型材,挤型材在铝之用量占有极大比例。
切削性
Machinability
与钢铁比较可节省高达70%,通常强度较高之铝合金之切削性較佳。
熔接性
Weldability
纯铝及铝合金之熔接性佳,在结构体及船舶之应用方面占有重要之地位。
无低温脆性
Low Temperature Properties
铝在超低温之状态下,无一般碳钢之低温脆性问题,可适用于低温设备、船舶等。
无毒性
Non-toxic
铝不具毒性,在食品用途方面极为广泛,如食品包装袋、速食容器及家庭五金上之应用极多,尤其铝铂最主要之用途即为食品包装。
再生性
Salvage
铝之价格虽较一般碳钢高,但易于回收重熔使用,为地球上可充分且有效利用之资源。
无磁性
Non-Magnetic
沒有磁性反应之金属。几乎不受电磁气之磁场影响,金属本身不帶磁气。适用于必須非磁性之各种电器机械。
反射性
Reflectivity
铝表面之亮度能有效反射热、电波,因此被使用于暖房器之反射板、照明器具、平行天线等。 纯度愈高反射性愈佳。
铝制品之分类: 轧延材 、 铸造材
轧延材
非热处理型合金
 
纯铝合金 (1000 系列)
 
铝锰合金 (3000 系列)
 
铝矽合金 (4000 系列)
 
铝镁合金 (5000 系列)
热处理型合金
 
铝铜镁合金  (2000 系列)
 
铝镁矽合金 (6000 系列)
 
铝锌镁合金 (7000 系列)
铸造材
非热处理型合金
 
纯铝合金
 
rj45防水接头 铝矽合金 (ADC1)
 
铝镁合金 (ADC5 , ADC6)
热处理型合金
 
铝铜矽合金  (ADC10 , ADC12)
 
铝铜镁矽合金 (ADC14)
 
铝镁矽合金 (ADC3)
铝加工品分类:
轧延制品:片材(Sheet)、板材(Plate)、捲片材(Coil)、带材(strip)
挤型制品:管材、实心棒材、型材(Profiles)。
铸造制品:铸件。
铝合金之选用原則:
铝合金的种类极多,一项产品若要充分利用铝合金之特性,必須考虑该产品之加工过程及使用上之要求,所利用的特性可能不止一种,而这些特性某些亦可能互相冲突,则更需审慎选料,以达适材适用。
▲耐蚀性.▲强度.▲成型性.▲切削性.▲熔接性。
铝合金之优劣判断原則:
化学成份、机械性能、应用评价、物理特性、工业技术特性、生产厂商之信誉。
化学成份:
 
系指铝合金+正确的母合金比率(矽 Si、铁 Fe、镁 Mg、锰 Mn、铜 Cu等)
铝 材 一 般 用 途
 
合金系统
合金称呼
           
   
JIS
A.A
1000
系列
1060
1060
作为导电材料IACS保证61%,需要强度时使用6061
电线
1085
1080
1070
1050
1N30
1085
1080
1070
1050
成形性、表面处理性良好,在铝合金中其耐蚀性最佳。
因为是纯铝、其强度较低,纯正度愈高其强度愈低。
日用品、铝板、照明器具、反射板、装饰品、化学工业容器、散热片、溶接、导电材
1100
1200
1100 有筋网
1200
AL纯度99.0%以上之一般用途铝材,阳极氧化处理后之外观略呈白外与上记相同。
一般器物、散热片、瓶盖、印刷板、建材、热交换器组件
1N00
强度比1100略高,成形性良好,其化特性与1100相同。
日用品
2000
系列
AL
x
Cu
 
2011
2011
快削合金,切削性好强度也高。但耐蚀性不佳。要求耐蚀性时,使用6062系合金
音量轴、光学组件、螺丝头
2014水炮泥
2017
2024
2014
2017
2024
含有多量的Cu,耐蚀性不佳,但强度高,可作为构造用材使用。锻造品亦可适用。
航空器、齿轮、油;压组件、轮轴
2117
2117
固溶化热处理后,作为铰钉用材,为延迟常温时效速度之合金。
铰钉
2018
2218
2018
2218
锻造用合金。锻造性良好且高温强度较高,因此使用于需要耐热性之锻造品。耐蚀性不佳。
汽缸头、活塞、
VTR汽缸
2618
2618
锻造用合金。高温强度优越但耐蚀性不佳。
活塞、橡胶成形用模具、一般耐热用途组件
2219
2219
强度高,低温及高温特性良好,溶接性也优越,但耐蚀性不佳。
低温用容器、航天机器
2025
2025
锻造用合金。锻造性良好且强度高,但耐蚀性不佳。
螺旋桨、磁气桶
2N01
锻造用合金。具耐热性,强度也高,但耐蚀性不佳。
航空器引擎、油压组件
3000
系列
AL
x
Mn
 
3003
3203
3003
3203
强度比1100约高10%,成形性、溶接性、耐蚀性均良好。
一般器物、散热片、化妆板、复印机滚筒、船舶用材
3004
3104
3004 液压软管接头
3104
强度比3003高,成形性优越,耐蚀性也良好。
铝罐、灯炮盖头、屋顶板、彩铝板
3005
3005
强度比3003高约20%,耐蚀也比较好。 水压力传感器
建材、彩铝板
3105
3105
强度比3003略高,其它之特性与3003类似。
建材、彩铝板、瓶盖
4000
系列
AL
x
Si
 
4032
4032
耐热性、耐摩秏性良好,热膨胀系数小。
活塞、汽缸头
4043
4043
汤流良好,凝固收缩少,用硫酸阳极氧化处理呈灰之自然发。
溶接线、建筑嵌板

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