铝合金牌号状态性能与应用.doc

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1、, 铝合金的牌号、状态和性能1 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，原子量为26.9815。 铝具有一系列比其他有色金属、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

2、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。铝的基本特性及主要应用领域基本特性主 要 特 点主要应用领域举例质量轻铝的密度为2.7 g/dm3,约为铜或铁的1/3。是轻量化的良好材料用于制造飞机、航天器、轨道车辆、汽车、船舶、桥梁、高层建筑、重型机械部件和质量轻的容器等强度好铝的力学性能不如钢铁，但它的比强度高，可以添加铜、镁、锰、铬等合金元素，制成铝合金，再经热处理，而得到很高的强度。铝合金的强度比普通钢好，也可以和特殊钢媲美用于制造桥梁（特别是吊桥、可动桥）、

3、飞机、压力容器、集装箱、建筑结构材料、小五金等加工容易铝的延展性优良，易于挤出形状复杂的中空型材和适于拉伸加工及其他各种冷热塑性成形受力结构部件框架，一般用品及各种容器、光学仪器及其他形状复杂的精密零件美观、适于各种表面处理铝及其合金的表面有氧化膜，呈银白色，相当美观。如果经过氧化处理，其表面的氧化膜更牢固，而且还可以用着色和喷涂等方法，制造出各种颜色和光泽的表面建筑用壁板、器具装饰、装饰品、标牌、门窗、幕墙、汽车和飞机蒙皮、仪表外壳及室内外装修材料等导热、导电性好导热、导电率仅次于铜，约为钢铁的34倍电线、母线接头、锅、电饭锅、热交换器、汽车散热器、电子元件等对光、热、电波的反射性好对光的反

4、射率，抛光铝为70%，高纯度铝经过电解抛光后为94%，比银（92%）还高。铝对热辐射和电波也有很好的反射性能照明器具、反射镜、屋顶瓦板、抛物面天线、冷藏库、冷冻库、投光器、冷暖器的隔热材料没有磁性铝是非磁性体船上用的罗盘、天线、操舵室的器具等耐低温铝在温度低时，它的强度反而增加而无脆性，因此它是理想的低温装置材料冷藏库、冷冻库、南极雪上车辆、氧及氢的生产装置2 铝及铝合金的分类纯铝比较软，富有延展性，易于塑性成形。如果根据各种不同的用途，要求具有更高的强度和改善材料的组织和其他各种性能，可以在纯铝中添加各种合金元素，生产出满足各种性能和用途的铝合金。铝合金可加工成板、带、条、箔、管、棒、型、线

5、、自由锻件和模锻件等加工材(变形铝合金)，也可加工成铸件、压铸件等铸造材(铸造铝合金)。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系，如2024合金 热处理型合金 Al-Mg-Si系合金 6系，如6063合金铝及 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

6、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3 变形铝合金分类、牌号和状态表示法3. 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-Mn、Al-Mg、Al-Si系合金）和可热处理强化铝合金（如：Al-Mg-Si、Al-Cu、Al-Zn-Mg系合金）。 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

7、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。3. 2 中国变形铝

8、合金的牌号表示法根据GB/T16474 1996“变形铝及铝合金牌号表示方法”，凡化学成分与变形铝及铝合金国际牌号注册协议组织（简称国际牌号注册组织）命名的合金相同的所有合金，其牌号直接采用国际四位数字体系牌号，未与国际四位数字体系牌号的变形铝合金接轨的，采用四位字符牌号（但试验铝合金在四位字符牌号前加X）命名，并按要求注册化学成分。四位字符体系牌号的第一、三、四位为阿拉伯数字，第二位为英文大写字母（C、I、L、N、O、P、Q、Z字母除外）。牌号的第一位数字表示铝及铝合金的组别，如1系为工业纯铝，2为Al-Cu系合金，3为Al-Mn系合金，4为Al-Si系合金，5为Al-Mg系合金，6为Al-

9、Mg-Si系合金，7为Al-Zn-Mg系合金，8为Al-其它元素合金，9为备用合金组。除改型合金外，铝合金组别按主要合金元素来确定，主要合金元素指极限含量算术平均值为最大的合金元素。当有一个以上的合金元素极限含量算术平均值同为最大时，应按Cu、Mn、Si、Mg、Mg2Si、Zn、其它元素的顺序来确定合金组别。牌号的第二位字母表示原始纯铝或铝合金的改型情况，最后两位数字用以标识同一组中不同的铝合金或表示铝的纯度。我国的变形铝及铝合金表示方法与国际上较通用的方法基本一致。 我国变形铝合金新旧牌号对照表新牌号旧牌号新牌号旧牌号新牌号旧牌号新牌号旧牌号1A991A971A951A931A901A851

10、0801080A10701070A1370106010501050A1A501350114510351A301100120012352A012A022A042A062A102A112B112A122B122A132A142A162B162A17原LG5原LG4原LG3原LG2原LG1代L1代L2代L3原LB2代L4原L4-1代L5-1代15原LY1原LY2原LY4原LY6原LY10原LY11原LY8原LY12原LY9原LY13原LD10原LY16曾用LY16-1原LY172A202A212A252A492A502B502A702B702A802A902004201120142014A22142

11、0172017A2117221826182219202421243A213003310330043104300531054A014A114A134A1740044032曾用LY20曾用214曾用225曾用149原LD5原LD6原LD7曾用LD7-1原LD8原LD9曾用LY19、147原LF21原LT1原LD11原LD13原LT1740434043A40474047A5A015A025A035A055B055A065B065A125A135A305A335A415A435A665005501950505251505251545154A5454555457545056535654565082518

12、2508351835086曾用2101、LF15原LF2原LF3原LF5原LF10原LF6原LF14原LF12原L13曾用2103、LF16原LF33原LT41原LF43原LT66原LF5-1原LF46A026B026A5161016101A60056005A63516060606160636063A6070618160827A017A037A047A057A097A107A157A197A317A337A527003700570207022705071507055707574758A0680118090原LD2原LD2-1曾用651原LD30原LD31原LD2-2原LB1原LC3原LC4曾用

13、705原LC9原LC10曾用LC15、157曾用919、LC19曾用183-1曾用LB733曾用LC52、5210原LC12原L6曾用LT963.3 中国变形铝合金状态代号及表示方法根据GB/T164751996标准规定，基础状态代号用一个英文大写字母表示。细分状态代号采用基础状态代号后跟一位、两位或多位阿拉伯数字表示。3.3.1 基础状态代号代 号名 称说 明 与 应 用F自由加工状态适用于在成型过程中，对于加工硬化和热处理条件无特殊要求的产品，该状态产品的力学性能不作规定O退火状态 适用于经完全退火获得最低强度的加工产品H加工硬化状态适用于通过加工硬化提高强度的产品，产品在加工硬化后可经过

14、（也可不经过）使强度有所降低的附加热处理H代号后面必须跟有两位或三位阿拉伯数字T热处理状态（不同于F、O、H状态）适用于热处理后，经过（或不经过）加工硬化达到稳定状态的产品T代号后面必须跟有一位或多位阿拉伯数字3.3.2 细分状态代号HXX状态H后面的第一位数字表示获得该状态的基本处理程序H1 单纯加工硬化状态适用于未经附加热处理，只经加工硬化即获得所需强度的状态。H2 加工硬化及不完全退火的状态适用于加工硬化程度超过成品规定要求后，经不完全退火，使强度降低到规定指标的产品。H3 加工硬化及稳定化处理的状态适用于加工硬化后经低温热处理或由于加工过程中的受热作用致使其力学性能达到稳定的产品。H4

15、 加工硬化及涂漆处理的状态适用于加工硬化后，经涂漆处理导致了不完全退火的产品。H后面的第二位数字表示产品的加工硬化程度，从1到9的数字来表示不同的硬化程度，数字8表示硬状态，9表示超硬状态。HXXX状态H111 适用于最终退火后又进行了适量的加工硬化，但加工硬化程度又不及H11状态的产品。H112 适用于热加工成型的产品，该状态产品的力学性能有规定要求。H116 适用于镁含量4.0%的5XXX系合金制成的产品。这些产品具有规定的力学性能和抗剥落腐蚀性能要求。TX状态在T后面添加010的阿拉伯数字，表示的细分状态称做TX状态，如下表所示，T后面的数字表示对产品的基本处理程序。状态代号说 明 与

16、应 用T0固溶热处理后，经自然时效再通过冷加工状态适用于经冷加工提高强度的产品T1由高温成型过程冷却，然后自然时效至基本稳定的状态适用于由高温成型过程冷却后，不再进行冷加工（可进行矫直、矫平，但不影响力学性能极限）的产品T2由高温成型过程冷却，经冷加工后自然时效至基本稳定的状态适用于由高温成型过程冷却后，进行冷加工或矫直、矫平以提高强度的产品T3固溶热处理后进行冷加工，再经自然时效至基本稳定的状态适用于在固溶热处理后，进行冷加工或矫直、矫平以提高强度的产品T4固溶热处理后自然时效至基本稳定的状态适用于固溶热处理后，不再进行冷加工（可进行矫直、矫平，但不影响力学性能极限）的产品T5由高温成型过程

17、冷却，然后进行人工时效状态适用于由高温成型过程冷却后，不经过冷加工（可进行矫直、矫平，但不影响力学性能极限），予以人工时效的产品T6固溶热处理后进行人工时效的状态适用于固溶热处理后，不再进行冷加工（可进行矫直、矫平，但不影响力学性能极限）的产品T7固溶热处理后进行过时效的状态适用于固溶热处理后，为获取某些重要特性，在人工时效时，强度在时效曲线上越过了最高峰点的产品T8固溶热处理后经冷加工，然后进行人工时效的状态适用于经冷加工或矫直、矫平提高强度的产品T9固溶热处理后人工时效，然后进行冷加工的状态适用于经冷加工提高强度的产品T10由高温成型过程冷却，再进行冷加工，然后人工时效的状态适用于经冷加工

18、矫直、矫平以提高强度的产品注：某些6XXX系的合金，无论是炉内固溶热处理，还是从高温成型过程急冷以保留可溶性组分在固溶体中，均能达到相同的固溶热处理效果，这些合金的T0、T3、T4、T6、T7、T8和T9状态可采用上述两种。TXX状态、TXXX状态在TX状态代号后面再添加一位阿拉伯数字称做TXX状态，或添加两位阿拉伯数字称做TXXX状态，表示经过了明显改变产品特性（如力学性能、抗腐蚀性能等）的特定工艺处理的状态，如下表所示。状态代号说 明 与 应 用T42适用于自O或F状态固溶热处理后，自然时效到充分稳定状态的产品，也适用于需方任何状态的加工产品热处理后，力学性能达到T42状态的产品T62适用

19、于自O或F状态固溶热处理后，进行人工时效的产品,也适用于需方对任何状态的加工产品热处理后，力学性能达到T62状态的产品T73适用于固溶热处理后，经过时效以达到规定的力学性能和抗应力腐蚀性能指标的产品T74与T73状态定义相同。该状态的抗拉强度大于T73状态,但小于T76状态T76与T73状态定义相同。该状态的抗拉强度分别高于T73、T74状态，抗应力腐蚀断裂性能分别低于T73、T74状态，但其抗剥落腐蚀性能仍较好T7X2适用于自O或F状态固溶热处理后，进行人工过时效处理，力学性能及抗腐蚀性能达到T7X状态的产品T81适用于固溶热处理后，经1%左右的冷加工变形提高强度，然后进行人工时效的产品T8

20、7适用于固溶热处理后，经7%左右的冷加工变形提高强度，然后进行人工时效的产品消除应力状态在上述TX或TXX或T XXX状态代号后面再添加“51”、“510”、“511”、“52”、“54”表示经历了消除应力处理的产品状态代号，如下表所示。 状态代号说 明 与 应 用TX51TXX51TXXX51适用于固溶热处理或自高温成型过程冷却后，按规定量进行拉伸的厚板、轧制或冷精整的棒材以及模锻件、锻环或轧制环，这些产品拉伸后不再进行矫直厚板的永久变形量为1.5%3%；轧制或冷精整棒材的永久变形量为1%3%；模锻件、锻环或轧制环的永久变形量为1%5%TX510TXX510TXXX510适用于固溶热处理或自

21、高温成型过程冷却后，按规定量进行拉伸的挤制棒、型和管材，以及拉制管材，这些产品拉伸后不再进行矫直挤制棒、型和管材的永久变形量1%3%；拉制管材的永久变形量为1.5%3%TX511TXX511TXXX511适用于固溶热处理或自高温成型过程冷却后，按规定量进行拉伸的挤制棒、型和管材，以及拉制管材，这些产品拉伸后略微矫直以符合标准公差挤制棒、型和管材的永久变形量1%3%；拉制管材的永久变形量为1.5%3%TX52TXX52TXXX52适用于固溶热处理或高温成型过程冷却后，通过压缩来消除应力，以产生1%5%的永久变形量的产品TX54TXX54TXXX54适用于在终锻模内通过冷整形来消除应力的模锻件4

22、变形铝合金材料的典型力学性能材 质拉伸性能布氏硬度HBS10/500疲劳强度/Mpab/Mpa0.2/Mpa/%1060-O1060-H121060-H141060-H161060-H18708510011513030759010512543161286192326303520303545451100-O1100-H121100-H141100-H161100-H1890110125145165251051151401502512965232832384435405060601350-O1350-H121350-H141350-H161350-H188595110175185308595110

23、1652011-T32011-T783804052953101312951001251252014-O2014-T4，T4152014-T6，T651185425485952904151618114510513590145125包铝2014-O包铝2014-T3包铝2014-T4，T451包铝2014-T6，T65117043542147070275255415212022102017-O2017-T4，T4511804257027545105901252018-T614203151051252024-O2024-T32024-T4，T3512024-T36118548547049575345

24、325395201820134712012013090140140125包铝2024-O包铝2024-T3包铝2024-T4，T351包铝2024-T361包铝2024-T81，T851包铝2024-T8611804504404604504807531029036532539520181911662025-T62036-T42117-T42218-T72400300295330255195165255241107095125125952219-O2219-T422219-T31，T3512219-T372219-T622219-T81，T8512219-T8717036036039541545

25、547575185250315290350395182017111010101051051052618-T61625530115183003-O3003-H123003-H143003-H163003-H1811013015017520040125145170185301085428354047555055607070 材 质拉伸性能布氏硬度HBS10/500疲劳强度/Mpab/Mpa0.2/Mpa/%包铝3003-O包铝3003-H12包铝3003-H14包铝3003-H16包铝3003-H181101301501752004012514517018530108543004-O3004-H3

26、23004-H343004-H363004-H38180215240260285701702002302502010955455263707795105105110110包铝3004-O包铝3004-H32包铝3004-H34包铝3004-H36包铝3004-H381802152402602857017020023025020109553105-O3105-H123105-H143105-H163105-H183105-H251151501701952151805513015017019516024754384032-T63803151201105005-O5005-H125005-H1450

27、05-H165005-H185005-H325005-H345005-H365005-H381251401601802001401601802004013015017019511514016518525106541186528364146515050-O5050-H325050-H345050-H365050-H3814517019020522055145165180200249876364653586385909095955052-O5052-H325052-H345052-H365052-H38195230260275290901952152402552512108747606873771

28、101151251301405056-O5056-H1185056-H38290435415150405345651051001401501505082-O5082-H345082-H38275330365135215300221685083-O5083-H321，H1162903151452301305086-O5086-H32，H1165086-H345086-H112260290325270115205255130221210145154-O5154-H325154-H345154-H365154-H385154-H112240270290310330240115205230250270

29、115271513121025586773788063115125130140145115 材 质拉伸性能布氏硬度HBS10/500疲劳强度/Mpab/Mpa0.2/Mpa/%5182-O5182-H345182-H38290330380145230310211895252-H255252-H38，H2823528517024011568755254-O5254-H325254-H345254-H365254-H385254-H112240270290310330240115205230250270115271513121025586773788063115125130140145115545

30、4-O5454-H325454-H345454-H1115454-H112250275305260250115205230180125221010141862738170625456-O5456-H1125456-H321，H116310310350160165255905457-O5457-H255457-H38，H2813018020550160185221263248555652-O5652-H325652-H345652-H365652-H38195230260275290901952152402552512108747606873771101151251301405657-H2556

31、57-H38，H2816019514016512740506061-O6061-T4，T4516061-T65112524031055145275252212306595609595包铝6061-O包铝6061-T4，T451包铝6061-T6，T651115230290501302552522126063-O6063-T16063-T46063-T56063-T66063-T836063-T8316063-T83290150170185240255205290509090145215240185270202212129101225426073827095556070706066-O6066-

32、T4，T4516066-T6，T6511503603958520536043901201106070-T638035010956101-H1116101-T6952207519515716262-T9400380120906463-T16463-T56463-T615018524090145215201212426074707070 7001-O7001-T6，T651255675150625601601507049-T737049-T73525155154504351351357050-T7351，T735117050-T74517050-T7651495525550435470490707

33、5-O7075-T6，T651230570105505171160150160包铝7075-O包铝7075-T6，T6512205259546017117178-O7178-T6，T6517178-T6，T76512306055701055405051510包铝7178-O包铝7178-T6，T6512205609549016107003-T531525515851257005、7020-O7005、7020-T537005、7020-T6，T63193393372833453172015125 Al-Cu系合金（2系）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

34、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。2017和2024合金称为硬铝。2017合金由于在自然时效（T4）下可得到强化，2024合金是比2017合金在自然时效下性能更高的合金，强度也更高。这些合金适于做飞机构件、各种锻造部件、切削和车辆的构件等。2011合金是含有微量铅、铋的易切削合金，其强度大致与2017合金相同。2系铝合金的品种、状态和典型用途合金品 种状 态典型用途2011拉伸管冷加工棒材冷加工线材T3、T4511、T8T3、T4、T4

35、51、T8T3、T8螺钉及要求有良好切削性能的机械加工产品2014板材厚板拉伸管挤压管、棒、型、线材冷加工棒材冷加工线材锻件O、T3、T4、T6O、T451、T651O、T4、T6O、T4、T4510、T4511、T6、T6510、T6511O、T4、T451、T6、T651O、T4、T6F、T4、T6、T652应用于要求高强度与硬度（包括调温）的场合。重型锻件、厚板和挤压材料用于飞机结构件，多级火箭第一级燃料槽与航天器零件，车轮、卡车构架与悬挂系统零件2017板材挤压型材冷加工棒材冷加工线材铆钉线材锻件O、T4O、T4、T4510、T4511O、H13、T4、T451O、H13、T4T4F、

36、T4是第一个获得工业应用的2系合金，目前的应用范围较窄，主要为铆钉、通用机械零件、飞机、船舶、交通、建筑结构件、运输工具结构件，螺旋桨与配件2024板材厚板拉伸管挤压管、型、棒、线材冷加工棒材冷加工线材铆钉线材O、T3、T361、T4、T72、T81、T861O、T351、T361、T851、T861O、T3O、T3、T3510、T3511、T81、T8510、T8511O、T13、T351、T4、T6、T851O、H13、T36、T4、T6T4飞机结构（蒙皮、骨架、肋梁、隔框等）、铆钉、导弹构件、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他各种结构件2219板材厚板箔材挤压管、型、棒、线材冷加工棒材锻件O、T31、T37、T62、T81、T87O、T351、T37、T62、T851、T87F、T6、T852O、T31、T3510、T3511、T62、T81、T8510、T8511T851T6、T852航天火箭焊接氧化剂槽与燃料槽，超音速飞机蒙皮与结构零件，工作温度为270300。焊接性好，断裂韧性高，T8状态有很高的抗应力腐蚀开裂能力2618厚板挤压棒材锻件与锻坯T651O、T6F、T61厚板用作飞机蒙皮，棒材、模锻件与自由锻件用于制造活塞，航空发动机汽缸、汽缸盖、活塞、导风轮、轮盘等零件，以及要求在150250工作的耐热部件2A06板材挤压型材铆钉线材O、T3