常用的防銹鋁合金中主要合金元素是錳和鎂,加錳可提高其抗蝕能力,加鎂使其強化并降低比重,其特點是耐腐蝕,拋光性好,可長時間保持光亮表面,強度比純鋁高,多用于制造與液體接觸的零件、管道、日用品、裝飾品等; 硬鋁又稱杜拉鋁,是鋁、銅、鎂合金,并含少量錳。銅、鎂在鋁中溶解度較大,有強化效應,錳使其耐蝕。硬鋁根據(jù)其合金元素含量不同可分別制造鉚釘、飛機的螺旋槳及飛機上的高強度零件;超硬鋁是含有鋅的硬鋁,其硬度、強度均比硬鋁高,不同品種的超硬鋁用于制造各種結(jié)構(gòu)零件、高載荷零件,是航空工業(yè)的重要材料之一;鍛鋁在一般狀態(tài)下具有高的塑性,強度大,用來制造各種鍛件或沖壓件,如內(nèi)燃機活塞等; 特殊鋁是在特定情況下使用的,組分不同,各有用途。
船用行業(yè)
鋁及鋁合金在造船工業(yè)中應用越來越廣,小到汽艇大到萬噸油輪,從海上氣墊船到海下潛艇,從民用到軍工,從捕魚船到海洋開采船,均使用綜合性能優(yōu)良的鋁合金生產(chǎn)船舶外殼、支架結(jié)構(gòu)、配套設(shè)施、管道等。 [5]
鋁合金應用于船用行業(yè),可以使船的整體質(zhì)量減重,有利用船舶行駛速度的提升,并能抵抗海水對船舶的腐蝕。 [6] 在船用行業(yè)應用的鋁合金主要是鋁銅合金、鋁鎂合金和鋁硅合金。鋁銅合金在我國及俄羅斯船舶中使用廣泛,但其耐海水腐蝕性能差,阻礙了其在船舶行業(yè)中的發(fā)展。鋁鎂合金主要用于船體外殼、水泵導管、泵殼體及機座支架等,牌號有5083、5086、5456、5466等。鋁硅合金結(jié)構(gòu)強度適中,流動性好,充型能力強,易于生產(chǎn)致密度較高、結(jié)構(gòu)復雜的零部件,如高壓閥件、氣缸體、泵、減速箱外殼、渦輪葉片等。
純鋁的密度小(ρ=2.7g/cm3),大約是鐵的 1/3,熔點低(660℃),鋁是面心立方結(jié)構(gòu),故具有很高的塑性(δ:32~40%,ψ:70~90%),易于加工,可制成各種型材、板材,抗腐蝕性能好;但是純鋁的強度很低,退火狀態(tài) σb 值約為8kgf/mm2,故不宜作結(jié)構(gòu)材料。通過長期的生產(chǎn)實踐和科學實驗,人們逐漸以加入合金元素及運用熱處理等方法來強化鋁,這就得到了一系列的鋁合金。 添加一定元素形成的合金在保持純鋁質(zhì)輕等優(yōu)點的同時還能具有較高的強度,σb 值分別可達 24~60kgf/mm2。這樣使得其“比強度”(強度與比重的比值 σb/ρ)勝過很多合金鋼,成為理想的結(jié)構(gòu)材料,廣泛用于機械制造、運輸機械、動力機械及航空工業(yè)等方面,飛機的機身、蒙皮、壓氣機等常以鋁合金制造,以減輕自重。采用鋁合金代替鋼板材料的焊接,結(jié)構(gòu)重量可減輕50%以上。
鋁合金
鋁合金密度低,但強度比較高,接近或超過優(yōu)質(zhì)鋼,塑性好,可加工成各種型材,具有優(yōu)良的導電性、導熱性和抗蝕性,工業(yè)上廣泛使用,使用量僅次于鋼。
