铝合金的应用及其发展方向

合金的应用领域及其发展方向
1调查背景
    在当今社会竞争压力如此大,一个人要在社会上有自己的一席之地,必须要具备自主学习能力和创新性学习能力,以及团队意识和团队合作精神。所以,学校特安排了这次以团队为单位的自主学习,以此来培养我们大学生的能力。
要了解铝合金,首先要了解铝
2铝的基本特性与应用范围
铝是元素周期表中第三周期主族元素,原子序数为13服务器压力测试,原子量为26.9815 
铝具有一系列比其他有金属、钢铁、塑料和木材等更优良的特性,如密度小,仅为2.7 g / cm3,约为铜或钢的1/3;良好的耐蚀性和耐候性;良好的塑性和加工性能;良好的导热性和导电性;良好的耐低温性能,对光热电波的反射率高、表面性能好;无磁性;基本无毒;有吸音性;耐酸性好;抗核辐射性能好;弹性系数小;良好的力学性能;优良的铸造性能和焊
接性能;良好的抗撞击性。此外,铝材的高温性能、成型性能、切削加工性、铆接性以及表面处理性能等也比较好。因此,铝材在航天、航海、航空、汽车、交通运输、桥梁、建筑、电子电气、能源动力、冶金化工、农业排灌、机械制造、包装防腐、电器家具、日用文体等各个领域都获得了十分广泛的应用,下表列出了铝的基本特性及主要应用领域。
    铝的基本特性决定了它的主要应用领域
3 铝合金
一.  定义:以铝为基的合金总称。主要合金元素有 CuSiMgSn,次要有镍、钛、铬、
锂等。
二.  物理特性
密度小 ρ=2.7g/cm3,铁的 1/3,熔点低 660℃,面心立方结构,有很高的塑
δ:32~40%ψ:70~90%,易于加工成各种型材、板材。抗腐蚀性能好
3.1铝及铝合金的分类
3.1.1 变形铝合金的分类
变形铝合金的分类方法很多,目前,世界上绝大部分国家通常按以下三种方法进行分类。
按合金状态图及热处理特点分为可热处理强化铝合金和不可热处理强化铝合金两大类。不可热处理强化铝合金(如:纯铝、Al-MnAl-MgAl-Si系合金)和可热处理强化铝合金(如:霞石粉Al-Mg-SiAl-CuAl-Zn-Mg系合金)。
电动刻字笔按合金性能和用途可分为:工业纯铝、光辉铝合金、切削铝合金、耐热铝合金、低强度铝合金、中强度铝合金、高强度铝合金(硬铝)、超高强度铝合金(超硬铝)、锻造铝合金及特殊铝合金等。
按合金中所含主要元素成分可分为:工业纯铝(1×××系),Al-Cu合金(2×××系),Al-Mn合金(3×××系),Al-Si合金(4×××系),AL-Mg合金(5×××系),Al-Mg-Si合金(6×××系),Al-Zn-Mg合金(7×××系),Al-其它元素合金(8×××系)及备用合金组(9×××系)。
这三种分类方法各有特点,有时相互交叉,相互补充。在工业生产中,大多数国家按第三种方法,即按合金中所含主要元素成分的4位数码法分类。这种分类方法能较本质的反映合金的基本性能,也便于编码、记忆和计算机管理。我国目前也采用4位数码法分类。
                                          纯铝 — 1×××系,如1000合金
非热处理型合金  Al-Mn系合金 — 3×××系,如3003合金
                                      Al-Si系合金 — 4×××系,如4043合金
          变形铝合金                    Al-Mg系合金 — 5×××系,如5083合金
                                      Al-Cu系合金 — 2智能母线×××系,如2024合金
                      热处理型合金    Al-Mg-Si系合金 — 6×××系,如6063合金
飞羽辅助铝及                                Al-Zn-Mg系合金 —7×××系,如7075合金
铝合金                                Al-其它元素 — 8×××系,如8089合金
纯铝系
                          非热处理型合金  Al-Si系合金,如ZL102合金
                Al-Mg系合金,如ZL103合金
铸造铝合金                    Al-Cu-Si系合金,如ZL107合金
                          Al-Cu-Mg-Si系合金,如ZL110合金
        热处理型合金    Al-Mg-Si系合金,如ZL104合金
                          Al-Mg-Zn系合金,如ZL305合金
4.铝合金的特点
4.1铝合金的优点
    铝的密度小,仅为2.7(属轻金属),约为钢的1/3。由于铝的表面易氧化形成致密而稳定的氧化膜,所以耐蚀性好。铝有较好的铸造性,由于铝的融化温度低,流动性好,易于制造各种复杂外形的零件。铝中加入一种或几种元素后即构成铝合金,铝合金相对于纯铝可以提高强度和硬度,除固溶强化外,有些铝合金还可以热处理强化,使有些铝合金的抗拉强度可超过600MPa,与低碳钢相比,比强度则胜过某些合金钢。铝合金是纯铝加入一些合金元素制成的,如铝锰合金、铝铜合金、铝红外线测速仪铜镁系硬铝合金、铝铜系超硬铝合金。铝合金比纯铝具有更好的物理力学性能:易加工、耐久性高、适用范围广、装饰效果好、花丰富。铝合金分为防锈铝、硬铝、超硬铝等种类,各种类均有各自
的使用范围,并有各自的代号,以供使用者选用。
铝合金仍然保持了质轻的特点,但机械性能明显提高。铝合金材料的应用有以下三个方面:一是作为受力构件;二是作为门、窗、管、盖、壳等材料;三是作为装饰和绝热材料。
    成本低,而且使用一种加工工艺可以大量生产同样的零部件,这也是他的特点之一
    还有就是铝合金容易加工和具有高度的散热性。特别是车辆引擎部分特别适合使用铝合金材料。这里几乎完全是铝合金的一家天下。
    此外,铝合金的加工工艺多种多样。通用性较强。
4.2铝合金的缺点
铝合金的应用领域
铝材在航天、航海、航空、汽车、交通运输、桥梁、建筑、电子电气、能源动力、冶金化工、农业排灌、机械制造、包装防腐、电器家具、日用文体等各个领域都获得了十分广泛的应用,下表列出了铝的基本特性及主要应用领域。
6铝合金的发展方向
    铝合金在汽车方面有很好的发展,20年来,世界性能源问题变得越来越严重,这使得减轻汽车自重、降低油耗成了各大汽车生产厂提高竞争能力的关键。据有关数据介绍,汽车重量每减少50kg,每升燃油近20年来,世界性能源问题变得越来越严重,这使得减轻汽车自重、降低油耗成了各大汽车生产厂提高竞争能力的关键。据有关数据介绍,汽车重量每减少50kg,每升燃油行驶的距离可增加2km;汽车重量每减轻1%,燃油消耗下降0.6%1%
汽车发动机用铝合金制造轻量化最为明显,一般可减重30%以上
铝轮毂因为质轻、散热性好,并具有良好的外观
在轻量化金属中,镁合金密度虽比铝合金小,但镁锭成本较高,且零件制造过程中还有许多技术障碍,如缺少高温压铸合金和设计数据,表面处理技术粗劣,结合水平低等,所以目前在汽车上的使用量相当有限;而航空航天用的钛合金虽有高的机械强度,但制造工艺困难和制造成本昂贵,导致钛合金无法大批量的应用于汽车生产。铝合金在成本、制造技术、机械性能、可持续发展(地壳中铝含量最多,占8.1%)等方面综合性能好,因此铝合金是现在及将来汽车工业中的首选轻金属材料。
  目前,我国汽车生产量继美国、日本、德国之后,居世界第四位。而在汽车铝化率方面,我国的技术还相对比较落后。当前发达国家汽车上铝材的使用已达138kg,铝化率达12%,而我国汽车上铝材的使用与国外差距很大,平均用铝量仅为60kg,铝化率不到5%[9]。因此,我国汽车用铝合金市场的发展前景非常广阔。
Al-Cu系合金作为热处理型合金,已有很悠久的历史。素有硬铝(飞机合金)之称。
2014是在添加铜的同时又添加硅、锰和镁的合金。此种合金的特点是具有高的屈服强度,成形性较好,广泛用做强度比较高的部件。经T6处理的材料,具有高的强度。要求韧性的部件,可使用T4处理的材料。
    铝合金在航天、航海、航空、汽车、交通运输、桥梁、建筑、电子电气、能源动力、冶金化工、农业排灌、机械制造、包装防腐、电器家具、日用文体等各个领域都有很好的发展前途。
                                                                    报告人:张坤文
                                                                         

本文发布于:2024-09-26 03:31:08,感谢您对本站的认可!

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