为阿拉伯数字,表示铝及铝合金的组别。1表示铝含量不小于99.00%纯铝;2~9表示铝合金,组别按下列主要合金元素划分:2—Cu;3—Mn;4—Si;5—Mg;6—MgSi;7—Zn;8—其他元素;9—备用组
为阿拉伯数字,表示合金元素或杂质极限含量控制情况。0表示其杂质极限含量无特殊控制;2~9表示对一项或一项以上的单个杂质或合金元素极限含量有特殊控制
③超硬铝合金属Al-Zn-Mg-Cu系合金,并含有少量铬和锰。其强化相除相和S相外,还有MgZn2(相)和Al2Mg3Zn3(T相)等。时效强化效果超过硬铝合金,是时效后强度最高的一种铝合金。超硬铝合金的热态塑性好,但耐蚀性差。常用合金有7A04(LC4)、7A09(LC9)等,大多数都用在工作时候的温度较低、受力较大的结构件,如飞机的大梁、起落架等。
根据国家标准GB/T 16474-1996规定,变形铝及铝合金可直接引用国际四位数字体系牌号。未命名为国际四位数字体系牌号的变形铝及铝合金,应采用四位字符牌号命名。两种编号方法如表8-1所示。
铸造铝合金主要有Al-Si系、Al-Cu系、Al-Mg系和Al-Zn系四种,其代号分别用ZL1、ZL2、ZL3和ZL4加两位数字的顺序号表示(ZL表示“铸铝”)。表8-3为常用铸造铝合金的牌号、化学成分、力学性能及用途。
⑵Al-Cu系铸造铝合金这类合金的耐热性好,强度较高;但密度大,铸造性能、耐蚀性能差,强度低于Al-Si系合金。常用代号有ZL201、ZL203等,大多数都用在制造在较高温度下工作的高强零件,如内燃机汽缸头、汽车活塞等。
⑶Al-Mg系铸造铝合金这类合金的耐蚀性好,强度高,密度小;但铸造性能差,耐热性低。常用代号为ZL301、ZL303等,主要用来制造外形简单、承受冲击载荷、在腐蚀性介质下工作的零件,如舰船配件、氨用泵体等。
表8-2常用变形铝合金的牌号、化学成分、力学性能及用途(摘自GB/T 3190-1996)
根据GB/T 3190-1996的说明,GB 3190-82中的旧牌号仍可继续使用,其牌号用LF(防锈铝合金)、LY(硬铝合金)、LC(超硬铝合金)、LD(锻铝合金)加顺序号表示。
①防锈铝合金主要是Al-Mn和Al-Mg系合金。锰和镁的主要作用是提高抗蚀能力和塑性,并起固溶强化作用。防锈铝合金锻造退火后为单相固溶体组织,抗蚀性好,塑性高,易于变形加工,焊接性能好,但切削性能差。这类合金不能进行热处理强化,常利用加工硬化来提高其强度。常用的Al-Mn系合金有3A21(LF21),其抗蚀性和强度高于纯铝,用于制造油罐、油箱、管道、铆钉等需要弯曲、冲压加工的零件。常用的Al-Mg系合金有5A05(LF5),其密度比纯铝小,强度比Al-Mn合金高,在航空工业中得到广泛应用,如制造管道、容器、铆钉及承受中等载荷的零件。
的铝硅铸造合金称复杂(或特殊)硅铝明。Al-Si系铸造铝合金的铸造性能好,具有优良的耐蚀性、耐热性和焊接性能。简单硅铝明强度较低,不能热处理强化,用于制造形状复杂但强度要求不高的铸件,如飞机、仪表壳体等。复杂硅铝明可热处理强化,常用的代号有ZL101、ZL104、ZL105、ZL109等,用于制造低、中强度形状复杂的铸件,如电动机壳体、汽缸体、风机叶片、发动机活塞等。
④锻铝合金有两类,一类是Al-Cu-Mg-Si系合金,镁和硅的作用是形成强化相Mg2Si。常用牌号有6A02(LD2)、2A50(LD5)、2B50(LD6)、2A14(LD10)等。这类合金可锻性好,力学性能高,大多数都用在制造形状复杂的锻件和模锻件,如喷气发动机的压气机叶轮、导风轮及飞机上的接头、框架、支杆等。另一类是Al-Cu-Mg-Fe-Ni系合金,铁和镍可形成耐热强化相Al9FeNi,为耐热锻铝合金。常用牌号有2A70(LD7)、2A80(LD8)、2A90(LD9)等。这类合金耐热性较好,主要用来制造150~225℃下工作的零件,如压气机叶片、超音速飞机的蒙皮等。
②硬铝合金主要是Al-Cu-Mg系合金,并含少量锰。这类合金可进行时效强化,也可进行变形强化。合金中铜和镁的作用是形成强化相CuAl2(相)和CuMgAl2(S相),产生时效硬化;锰的作用是提高抗蚀性,并起一定的固溶强化作用。硬铝合金的强度、硬度高,加工性能良好,但耐蚀性低于防锈铝合金。常用的硬铝合金如2A11(LY11)、2A12(LY12)等,用来制造冲压件、模锻件和铆接件,如螺旋桨、铆钉等。
注:①Al为余量;②J—金属模;S—砂模;B—变质处理;F—铸态;T1—人工时效;T2—退火;T4—固溶处理自然时效;T5—固溶处理不完全人工时效;T6—固溶处理完全人工时效;T7—固溶处理稳定化处理
⑴Al-Si系铸造铝合金又称硅铝明。其中ZL102是含硅为12%的铝硅二元合金,称为简单硅铝明,在普通铸造条件下,其组织几乎全部为共晶体,由粗针状的硅晶体和固溶体组成(如图8-3(a)所示),强度和塑性都较差。生产上通常用钠盐变质剂进行变质处理,得到细小均匀的共晶体加一次固溶体组织(如图8-3(b)所示),以提高性能。加入其他合金元素
⑷Al-Zn系铸造铝合金这类合金的铸造性能好,强度较高,可自然时效强化;但密度大,耐蚀性较差。常用代号为ZL401、ZL402等,主要用来制造形状复杂受力较小的汽车、飞机、仪器零件。
表8-3常用铸造铝合金的牌号、化学成分、力学性能及用途(摘自GB/T 1173-1995)
为英文大写字母,表示原始纯铝的改型情况。A表示为原始纯铝;B~Y(C、I、L、N、O、P、Q、Z除外)表示为原始纯铝的改型,其元素含量略有变化
为英文大写字母,表示原始合金的改型情况。A表示为原始合金;B~Y(C、I、L、N、O、P、Q、Z除外)表示为原始合金的改型,其化学成分略有变化