工业纯铝性能

工业上使用的纯铝，一般指其纯度为99%~99.99%。纯铝具有下述性能特点：

    ☆  纯铝的密度较小；熔点为660℃；具有面心立方晶格；无同素异晶转变。

    ☆  纯铝的导电性、导热性很高，仅次于银、铜、金。

    ☆  纯铝是无磁性、无火花材料，而且反射性能好，既可反射可见光，也可反射紫外线。

    ☆  纯铝的强度很低，但塑性很高。通过加工硬化，可使纯铝的硬度提高，但塑性下降。

    ☆  在空气中，铝的表面可生成致密的氧化膜，在大气中具有良好的耐蚀性，但铝不能耐酸、碱、盐的腐蚀。

工业纯铝分类

工业纯铝分为纯铝和高纯铝两类。

纯铝分未压力加工产品（铸造纯铝）及压力加工产品（变形铝）两种。

铸造纯铝牌号由“Z”和铝的化学元素符号及表明铝含量的数字组成，例如ZA199.5表示w_Al=99.5%的铸造纯铝；

变形铝按GB/T16474—1996规定，其牌号用四位字符体系的方法命名，即用1×××表示，牌号的最后两位数字表示最低铝百分含量中小数点后面两位数字，牌号第二位的字母表示原始纯铝的改型情况，如果字母为A，则表示为原始纯铝。例如，牌号1A30的变形铝表示w_Al=99.30%的原始纯铝，若为其他字母，则表示为原始纯铝的改型。

铝合金的分类

铝合金可分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。

铝合金的强化

☆  铝合金的时效强化：当加热到相区，保温后在水中快冷，其强度、硬度并没有明显升高，而塑性却得到改善，这种热处理称为固溶淬火（或固溶热处理）。

淬火后，铝合金的强度和硬度随时间而发生显著提高的现象称为时效强化和时效硬化。室温下进行的时效称为自然时效；

加热条件下进行的时效称为人工时效。

☆  细化组织强化：通常有三种方法。

①  改变冷却条件：提高铸造的冷却速度，增大结晶的过冷度，结晶时一般不会开裂，但可以有效地细化晶粒，改善合金的性能。

②  铸造铝合金的变质处理：最简单的铝硅合金ZAlSi12（ZL102）含w_Si=11%～13%，其铸态组织很粗，由（α+Si）组成，其中硅呈粗大针状，致使合金强度很低，σ_b仅为130MPa。浇注前往液态合金中加入变质剂，进行变质处理，获得α+（α+Si）组织，并可以细化晶粒，提高其力学性能（σ_b可达180MPa，δ可达6％）。

③  变形铝合金的变质处理：在各类变形铝合金的连续铸造中，已广泛采用变质处理细化基体组织。

      铸造铝合金及其热处理

铸造铝合金分为铝硅系铝合金、铝铜系铝合金、铝镁系铝合金、铝锌系铝合金，是用来制作铸件的铝合金。其中铝硅系铸造铝合金应用最广，又称硅铝明。

铸造铝合金代号：用“ ZL＋3位数字”表示：第一位数字表示合金类别（ 1 －铝硅系、 2 －铝铜系、 3 －铝镁系 4 －铅锌系），后两位为顺序号。顺序号不同，成分不同，如“ZL102”表示2号铸造铝硅合金。

新牌号：由表示铸造铝合金的汉字“ZAL”加主要合金元素的化学符号，以及表示其名义百分含量的数字组成，若合金元素的名义百分含量小于 1 ，则不标数字。ZALSiMg 中镁元素符号，含量小于1 。

应用：一般用制作质轻、耐蚀、形状复杂及要求有一定机性的零件，如发动机的活塞、气缸体、仪表外壳等。

例如：Al-Si系铸造铝合金（铸造性能和力学性能配合最佳）

☆  简单硅铝明：ZL102（ZALSi12）

     组织：a +Si 共晶体

     性能：铸造性能好，强度低。

     用途：形状复杂、受力不大的零件，如仪表外壳等。

☆  复杂(特殊）硅铝明：在AL—Si基础上加入其它合金元素（Cu、Mn、Ni、Mg等）→强化方式（时效强化，并变质处理（加入2～3 ％的变质剂2/3NaF+1/3NaCl））。

     性能：铸造性能好，较高的强度和耐磨性、耐热性。

     应用：用于制造形状复杂中等强度的零件，如发动机活塞、气缸体、风机叶片、液压泵壳体等（代号         ZL109)。