按照成形工艺的不同，铜及其合金可分为铸造铜合金和变形铜合金两大类。只含锌的铜锌二元合金称为普通黄铜，是航空领域应用最为广泛的结构铜合金。表4-1 铸造铜合金牌号及化学成分注：1.布氏硬度试验力的单位为牛顿。铍青铜是wBe≈2%的铜合金，具有高的强度、硬度、弹性、耐磨性、耐寒性和抗应力松弛性，用于制造航空仪器仪表，还可用于......
2023-06-22
铝合金的分类、性能特点及用途
【摘要】：主要的铸造铝合金分类、性能特点及用途见表1-1。表1-1 主要的铸造铝合金分类、性能特点及用途表1-2 铸造铝合金的牌号及其化学成分表1-3 铸造铝合金杂质允许含量表1-3 铸造铝合金杂质允许含量①砂型铸造。表1-5 变形铝合金分类、性能特点及用途注：除有范围的元素和铁为必检元素外，其余元素在有要求时抽检。这类合金由于具备良好的耐蚀性，故称为防锈铝。变形铝合金按其成分和性能特点又可分为不能热处理强化铝合金和可热处理强化铝合金。
根据铝合金中合金元素的含量和加工工艺性能特点，铝合金可分为铸造铝合金和变形铝合金。
1.铸造铝合金
铸造铝合金是指主要用重力浇注或压铸等铸造方法制造零件或毛坯的铝合金。铸造铝合金中合金元素的含量比较大，合金元素总的质量分数在6%～30%范围内。一般铸造合金的铸造性能好，压力加工性能差，且在实际使用中还要求铸件具有足够的力学性能。因此，铸造合金的成分并不完全都是流动性好的共晶合金，只是合金元素的含量比变形铝合金高一些。主要的铸造铝合金分类、性能特点及用途见表1-1。我国铸造铝合金的牌号、化学成分见表1-2和表1-3。
表1-1 主要的铸造铝合金分类、性能特点及用途
表1-2 铸造铝合金的牌号及其化学成分（摘自GB/T 1173—1995）
表1-3 铸造铝合金杂质允许含量（摘自GB/T 1173—1995）
①砂型铸造。
②金属型铸造。
2.铸造铝合金的典型应用
铸造铝合金的应用非常广泛，可以说在国民经济的各个行业都有应用。最典型的应用是在汽车行业，如铝合金发动机缸体、缸盖、变速器壳体、轮毂等（见图1-1～图1-4）；高速列车行业，如铝合金车架、齿轮箱体、转向架等；通信行业（见图1-5）；电器行业（见图1-6、图1-7）；船舶制造业，如船用柴油机活塞、舾装件等；航空航天业，如舱门（见图1-8）、挂架、卫星支架等。
图1-1 汽车发动机缸体（Al-Si-Cu合金）
图1-2 汽车变速器壳体（Al-Si-Cu合金）
图1-3 汽车油底壳（Al-Si合金）
图1-4 汽车后副车架（Al-Mg-Si合金）
图1-5 通信基站配件（Al-Si-Mg合金）
图1-6 高压开关零件（Al-Si-Mg合金）
图1-7 电动机外壳（Al-Mg-Si合金）
图1-8 飞机舱门铸件（Al-Si-Mg合金）
除重力铸造（见图1-8）、低压铸造（见图1-6）方法常用于铝合金零件的生产外，图1-1～图1-5、图1-7所示的铝合金零件都为压铸方法生产的零件。压铸铝合金牌号及化学成分性能见表1-4。压铸铝合金的主要特点是Fe等杂质含量的范围一般允许高一点，也利于脱模。
表1-4 压铸铝合金牌号及化学成分（摘自GB/T 15115—2009）
注：除有范围的元素和铁为必检元素外，其余元素在有要求时抽检。
3.变形铝合金
变形铝合金与铸造铝合金的不同之处在于，变形铝合金是经熔炼、浇注成铸锭后，再经热挤压或热轧加工形成各种型材、棒材、管材和板材的。因此，要求合金具备优良的冷、热加工工艺性能，组织中不允许有过多的脆性第二相。所以变形铝合金中合金元素含量比较低，一般不超过极限溶解度。常用变形铝合金中合金元素总质量分数小于5%，但在高强度变形铝合金中可达8%～14%。变形铝合金分类、性能特点及用途见表1-5。
表1-5 变形铝合金分类、性能特点及用途
变形铝合金按其成分和性能特点又可分为不能热处理强化铝合金和可热处理强化铝合金。
所谓不能热处理强化铝合金，是合金元素含量小于相图中室温下极限固溶度成分的合金，其中还包括一些热处理强化效果不明显的合金。这类合金由于具备良好的耐蚀性，故称为防锈铝。
对于可热处理强化铝合金来说，其合金元素含量比防锈铝高一些，相应于相图中合金元素含量大于室温下极限固溶度成分的合金，这类铝合金通过热处理能显著提高力学性能。此类铝合金包括硬铝、锻铝和超硬铝。
我国变形铝合金的牌号及化学成分可参见GB/T 3190—2008。
4.变形铝合金的典型应用
变形铝合金的应用也十分广泛，可以说在国民经济的各个行业也都有应用。最典型的应用是在汽车行业，如汽车车体构件、覆盖件、锻件等；高速列车行业，如铝合金车体、大梁等；船舶制造业，如各种舾装件等；航空航天业，如飞机大梁、蒙皮等；建筑行业，如门窗铝型材等。变形铝合金的应用实例如图1-9～图1-13所示。
图1-9 各种建筑铝型材
图1-10 工业铝型材
图1-11 高速列车铝合金车体
图1-12 汽车支架类铝合金锻件
图1-13 全铝合金轿车架
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