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铝合金有哪些特点和应用?

发布时间:2018/02/20 点击量:

铝材具备轻量、高强度、耐蚀、美观、易散热、易成形、易加工、易导电、无磁性、易处理提高反射率、表面色彩多样化等优异之性能。铝合金具有足够的强度,超硬铝合金的强度可达600Mpa,普通硬铝合金的抗拉强度也达200~450Mpa,它的比强度远高于钢,因此在机械制造中得到广泛的运用。铝的导电性仅次于银和铜,居第三位,适用于制造各种导线。铝具有良好的导热性,可用作各种散热材料。

铝合金压铸轮毂

铝合金最大之应用市场为运输工具,这方面之竞争材料主要有镁合金、工程塑料、钢铁等,镁合金虽然有密度较低之优点,但其成形性(伸长率)、刚性(杨氏系数)、比刚性等不如铝合金,故在需要刚性之结构件应用上,铝合金仍较具优势。

铝合金依据加工方法可分为锻轧铝合金及铸造铝合金两大类:

1、锻轧铝合金(Wrought aluminium alloy)

锻轧铝合金适用于轧延、挤型、锻造、冲压等加工,因主要合金元素比例不同而有不同之物理、化学、机械性质及其应用范围,依强度等级可分为两大类:

非热处理型铝合金:包含1000、3000、4000、5000系,主要靠固溶强化、应变(加工)硬化与散布强化来达到强化效果,此类合金具有中低强度,其中5000系(Al-Mg)具良好之耐蚀性、焊接性与加工性,强度较3000系(Al-Mn)及4000系(Al-Si)高,但亦未达400Mpa。

热处理型铝合金:包含2000、6000、7000系,主要靠析出强化,以7000系(Al-Zn-Mg,Al-Zn-Mg-Cu)的强度最高,例如7055 T7751可达660Mpa,2000系列(Al-Cu,Al-Cu-Mg,Al-Cu-Mg-Si)居次,而6000系列(Al-Mg-Si)的强度最低,其中6063铝合金拥有良好的挤型性、延展性、耐腐蚀性与易于表面处理(如阳极处理),使用最为普遍。

2、铸造铝合金(Cast aluminium alloy)

铸造铝合金可分成一般铸件与压铸件两大体系,而一般铸件可分成砂模、金属模与精密铸造三大类。美国AA规范中,铸铝合金依据添加合金种类可分成1xx~9xx系列,以最通用的Al-Si合金来说,抗拉强度在300~350MPa(依Cu含量而异)就很高了。铸铝合金以2xx(Al-Cu)及7xx(Al-Zn)系列强度相对较高,其中铝铜合金抗拉强度约可达到400MPa左右。

铝及铝合金的应用:铝及铝合金可加工成板、片、卷、箔、型材、管、棒、线及铸造、锻造品,因此在运输工具、航天、民生、军事、建筑、机械、3C、家电、电力、医疗、印刷、半导体、光电及石化产业等之应用相当广泛,下游加工应用产业厂商众多,包含车辆、船舶、运动器材、铝罐、瓶盖、管配件、铝门窗、百叶帘、帷幕墙、散热片、食品容器、厨具、家具、3C产品壳件、电子铝箔、褙纸铝箔、机械五金等。

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