铝合金的牌号性能

铝合金的牌号、性能及用途 1、变形铝合金

⑴ 变形铝及铝合金牌号表示方法

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。

表8-1 变形铝及铝合金的编号方法（GB/T 16474-1996）

位数 第一位 第二位 最后两位 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—Mg+Si；7—Zn；8—其他元素；9—备用组 为阿拉伯数字，表示合金元素为阿拉伯数字，表示为英文大写字母，表示原为英文大写字母，表示原或杂质极限含量控制情况。0改型情况。0表示为原始纯铝的改型情况。A表始合金的改型情况。A表表示其杂质极限含量无特殊始合金；2~9表示为改示为原始纯铝；B~Y（C、I、示为原始合金；B~Y（C、I、控制；2~9表示对一项或一项型合金 L、N、O、P、Q、Z除外）L、N、O、P、Q、Z除外）以上的单个杂质或合金元素表示为原始纯铝的改型，表示为原始合金的改型，极限含量有特殊控制 其元素含量略有变化 其化学成分略有变化 为阿拉伯数字，表示最低铝百为阿拉伯数字，无特为阿拉伯数字，表示最低为阿拉伯数字，无特殊意分含量中小数点后面的两位 殊意义，仅用来识别铝百分含量中小数点后面义，仅用来识别同一组中同一组中的不同合金 的两位 的不同合金

国际四位数字体系牌号 纯铝 铝合金 四位字符牌号 纯铝 铝合金 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。 ⑵ 常用变形铝合金

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。

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，用于制造冲压件、模锻件和铆接件，如螺旋桨、铆钉等。

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，主要用于工作温度较低、受力较大的结构件，如飞机的大梁、起落架等。

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，主要用于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，主要用于制造150~225℃下工作的零件，如压气机叶片、超音速飞机的蒙皮等。

常用变形铝合金的牌号、化学成分、力学性能及用途列于表8-2。

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）

牌号 Si Fe Cu 化 学 成 分，% 别 防锈铝合金 (旧牌号) 类 Mn Mg Zn Ti 热处理状态 力学性能 ?b ? HB MPa % 20 70 用途举例 中载零件,焊接油箱,油管,铆钉等 5A05 0.5 0.5 0.10 0.3~ 4.8~ 0.20 280 (LF5) 3A21 0.6 0.7 0.20 0.6 1.0~ 5.5 0.05 0.10 0.15 退130 火 300 淬火+自420 然时效 470 600 12 150 24 70 20 30 焊接油箱,油管,铆钉等轻载零件及制品 (LF21) 2A01 1.6 0.50 0.50 2.2~ 0.20 0.2~ 0.10 0.15 工作温度不超过100℃的中强铆钉 硬铝合(LY1) 2A11 0.7 0.7 3.0 0.5 0.30 0.15 Ni 0.10 3.8~ 0.4~ 0.4~ 18 100 中强零件,如骨架,螺旋桨叶片,铆钉 金 (LY11) 2A12 0.50 0.50 4.8 0.8 0.8 0.30 0.15 Fe+Ni 0.7 Ni 0.10 3.8~ 0.3~ 1.2~ 17 105 高强,150℃以下工作零件,如梁,铆钉 主要受力构件,如飞机大梁,起落架 超硬铝合金 (LY12) 7A04 0.50 0.50 4.9 0.9 1.8 1.4~ 0.2~ 1.8~ Fe+Ni 0.7 5.0~ 0.10 Cr0.10~0.25 (LC4) 7A09 0.50 0.50 2.0 1.2~ 0.6 0.15 2.8 2.0~ (LC9) 2A50 0.7~ 0.7 2.0 3.0 1.8~ 0.4~ 0.4~ 淬火7.0 +人5.1~ 0.10 Cr0.16~0.30 工680 时效 6.1 Ni 0.10 0.30 0.15 420 Fe+Ni 0.7 0.30 0.02 Ni 0.9~1.5 淬火+人工时7 190 同上 13 105 形状复杂中等强度的锻件及模锻件 锻铝合金 (LD5) 2A70 1.2 0.35 0.9~ 2.6 1.9~ 0.8 0.20 0.8 1.4~ 415 13 120 高温下工作的复杂锻件,内燃机活塞 (LD7) 1.5 2.5 1.8 ~0.1 2A14 0.6~ 0.7 3.9~ 0.4~ 0.4~ 效 0.30 0.15 Ni 0.10 480 19 135 承受高载荷的锻件和模锻件 (LD10) 1.2 4.8 1.0 0.8 注：① Al为余量；② 其他元素单个含量为0.05%，总量为0.10%

2、铸造铝合金

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。

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）

类别 代号 牌 号 ZL 102 10.0~ Si 化 学 成 分，% Cu Mg 其他 铸造方法 SB J ZL 104 ZL 105 ZL 107 ZL 109 ZL 111 铝ZL 铜合201 金 ZL 203 铝ZL 镁合301 金 ZL 303 ZL 401 ZAlMg10 ZAlCu5Mn ZAlSi12Cu1 Mg1Ni1 ZAlSi9Cu2Mg ZAlSi7Cu4 ZAlSi5Cu1Mg ZAlSi9Mg 8.0~ 10.5 4.5~ 5.5 6.5~ 7.5 11.0~ 13.0 8.0~ 10.0 0.17~ 0.35 0.4~ 0.6 Mn0.2~0.5 J J J J S SB J J J SB J S S J J 9.5~ 11.0 4.5~ 5.5 0.1~ 0.3 S T2 T1 T6 T5 T7 T6 T6 T1 T6 T6 T6 T4 T5 T4 T5 T4 145 195 235 235 175 245 275 195 245 255 315 295 335 205 225 280 3 1.5 2 0.5 1 2 2.5 0.5 — 1.5 2 8 4 6 3 9 50 70 70 70 65 90 100 90 100 90 100 70 90 60 70 20 大气或海水中工作,承受冲击载荷外形简单的零件,如舰船配件,氨用泵体等 220℃以下形状复杂零件,如电机壳体,汽缸体 250℃以下形状复杂件,汽缸头,机匣,液压泵壳 强度和硬度较高的零件 ZAlSi12 13.0 SB T2 135 4 50 热处理 F F 力学性能(不低于) ?b ? HB MPa 用 途 举 例 145 155 % 4 2 50 50 形状复杂的零件,如飞机,仪器零件，抽水机壳体 铝硅合金 1.0~ 1.5 3.5~ 4.5 0.5~ 1.5 1.3~ 1.8 4.5~ 5.3 4.0~ 5.0 0.8~ 1.3 0.4~ 0.6 Ni 0.8~1.5 较高温度下工作的零件，如活塞 活塞及高温下工作的其他零件 温度为175~300℃零件,如内燃机汽缸头,活塞 中等载荷、形状比较简单的零件 Mn 0.1~0.35 Ti 0.1~0.35 Mn 0.6~1.0 Ti 0.15~0.35 ZAlCu4 ZAlMg5Si1 0.8~ 1.3 6.0~ 8.0 Mn 0.1~0.4 S,J F 145 1 55 铝锌合ZAlZn11Si7 Zn 9.0~13.0 J T1 245 1.5 90 结构形状复杂的汽车、飞机、仪器零件，也可金 ZL 402 ZAlZn6Mg 0.5~ 0.65 J Cr 0.4~0.6 Zn 5.0~6.5 Ti 0.15~0.25 T1 235 4 70 制造日用品 注：① Al为余量；② J—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

⑴ Al-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

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。 ⑵ Al-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，主要用于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。 ⑶ Al-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，主要用于制造外形简单、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。

⑷ Al-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，主要用于制造形状复杂受力较小的汽车、飞机、仪器零件。

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