铝合金牌号状态性能与应用.docx

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铝合金牌号状态性能与应用

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2.7g/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2.7g/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）、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3～4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、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

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。

⑴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）。

⑵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。

⑶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-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

1A99

1A97

1A95

1A93

1A90

1A85

1080

1080A

1070

1070A

1370

1060

1050

1050A

1A50

1350

1145

1035

1A30

1100

1200

1235

2A01

2A02

2A04

2A06

2A10

2A11

2B11

2A12

2B12

2A13

2A14

2A16

2B16

2A17

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LY17

2A20

2A21

2A25

2A49

2A50

2B50

2A70

2B70

2A80

2A90

2004

2011

2014

2014A

2214

2017

2017A

2117

2218

2618

2219

2024

2124

3A21

3003

3103

3004

3104

3005

3105

4A01

4A11

4A13

4A17

4004

4032

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LT17

4043

4043A

4047

4047A

5A01

5A02

5A03

5A05

5B05

5A06

5B06

5A12

5A13

5A30

5A33

5A41

5A43

5A66

5005

5019

5050

5251

5052

5154

5154A

5454

5554

5754

5056

5356

5456

5082

5182

5083

5183

5086

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LF4

6A02

6B02

6A51

6101

6101A

6005

6005A

6351

6060

6061

6063

6063A

6070

6181

6082

7A01

7A03

7A04

7A05

7A09

7A10

7A15

7A19

7A31

7A33

7A52

7003

7005

7020

7022

7050

7150

7055

7075

7475

8A06

8011

8090

原LD2

原LD2-1

曾用651

原LD30

原LD31

原LD2-2

原LB1

原LC3

原LC4

曾用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LT96

3.3中国变形铝合金状态代号及表示方法

根据GB/T16475–1996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（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——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0～10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

T87

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TXXX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

TX51

TXX51

TXXX51

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%

TX510

TXX510

TXXX510

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%

TX511

TXX511

TXXX511

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%

TX52

TXX52

TXXX52

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

TX54

TXX54

TXXX54

适用于在终锻模内通过冷整形来消除应力的模锻件

4

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

/Mpa

σb/Mpa

σ0.2/Mpa

δ/%

1060-O

1060-H12

1060-H14

1060-H16

1060-H18

70

85

100

115

130

30

75

90

105

125

43

16

12

8

6

19

23

26

30

35

20

30

35

45

45

1100-O

1100-H12

1100-H14

1100-H16

1100-H18

90

110

125

145

165

25

105

115

140

150

25

12

9

6

5

23

28

32

38

44

35

40

50

60

60

1350-O

1350-H12

1350-H14

1350-H16

1350-H18

85

95

110

175

185

30

85

95

110

165

2011-T3

2011-T78

380

405

295

310

13

12

95

100

125

125

2014-O

2014-T4，T415

2014-T6，T651

185

425

485

95

290

415

16

18

11

45

105

135

90

145

125

包铝2014-O

包铝2014-T3

包铝2014-T4，T451

包铝2014-T6，T651

170

435

421

470

70

275

255

415

21

20

22

10

2017-O

2017-T4，T451

180

425

70

275

45

105

90

125

2018-T61

420

315

105

125

2024-O

2024-T3

2024-T4，T351

2024-T361

185

485

470

495

75

345

325

395

20

18

20

13

47

120

120

130

90

140

140

125

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-T861

180

450

440

460

450

480

75

310

290

365

325

395

20

18

19

11

6

6

2025-T6

2036-T4

2117-T4

2218-T72

400

300

295

330

255

195

165

255

24

110

70

95

125

125

95

2219-O

2219-T42

2219-T31，T351

2219-T37

2219-T62

2219-T81，T851

2219-T87

170

360

360

395

415

455

475

75

185

250

315

290

350

395

18

20

17

11

10

10

10

105

105

105

2618-T61

625

530

115

18

3003-O

3003-H12

3003-H14

3003-H16

3003-H18

110

130

150

175

200

40

125

145

170

185

30

10

8

5

4

28

35

40

47

55

50

55

60

70

70

材质

拉伸性能

布氏硬度

HBS10/500

疲劳强度

/Mpa

σb/Mpa

σ0.2/Mpa

δ/%

包铝3003-O

包铝3003-H12

包铝3003-H14

包铝3003-H16

包铝3003-H18

110

130

150

175

200

40

125

145

170

185

30

10

8

5

4

3004-O

3004-H32

3004-H34

3004-H36

3004-H38

180

215

240

260

285

70

170

200

230

250

20

10

9

5

5

45

52

63

70

77

95

105

105

110

110

包铝3004-O

包铝3004-H32

包铝3004-H34

包铝3004-H36

包铝3004-H38

180

215

240

260

285

70

170

200

230

250

20

10

9

5

5

3105-O

3105-H12

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115

150

170

195

215

180

55

130

150

170

195

160

24

7

5

4

3

8

4032-T6

380

315

120

110

5005-O

5005-H12

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5005-H34

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125

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180

200

140

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200

40

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115

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25

10

6

5

4

11

8

6

5

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5050-O

5050-H32

5050-H34

5050-H36

5050-H38

145

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205

22