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2024為鋁-銅-鎂系中的典型硬,其成份比較合理,綜合性能較好。很多國家都生產(chǎn)這個合金,是硬鋁中用量最大的。該合金的特點是:強度高,有一定的耐熱性,可用作150°C以下的工作零件。溫度高于125°C,2024合金的強度比7075合金的還高。熱狀態(tài)、退火和新淬火狀態(tài)下成形性能都比較好,熱處理強化效果顯著,但熱處理工藝要求嚴格??刮g性較差,但用純鋁包覆可以得到有效保護;焊接時易產(chǎn)生裂紋,但采用特殊工藝可以焊接,也可以鉚接。廣泛用于飛機結(jié)構(gòu)、鉚釘、卡車輪轂、螺旋槳元件及其他種種結(jié)構(gòu)件。2024合金鋁的化學成份硅Si鐵Fe銅Cu錳Mn鎂Mg鉻Cr鋅Zn鈦Ti其它元素鋁每個總計0.50.53.80-4.900.30-0.901.20-1.800.100.250.150.05 2024合金的機械及物理性能 抗拉強度MPa 4700.2%屈服強度MPa 325 伸長率% 10疲勞強度 105硬度HB 120電導率20°C 3020°C電阻率n.m 48彈性模量 68密度KG.m-3 2770
鋁的一般特性
鋁及其合金的優(yōu)良特點是外觀好、質(zhì)輕、可機加工、物理和力學性能好、抗腐蝕,在很多應用領域中被認為最經(jīng)濟實用。 鋁的密度只有2.7×103㎏/m3,約為鋼、銅或黃銅密度的1/3左右。由于鋁的材質(zhì)輕,因此常用于制造汽車、火車、地鐵、船舶、飛機、火箭、飛船等陸??战煌üぞ?,以減輕自重增加裝載量。鋁在軍工中也有廣泛應用。
在大多數(shù)環(huán)境條件下,包括在空氣、水(或鹽水)、石油化學和很多化學體系中,鋁能顯示優(yōu)良的抗腐蝕性。
鋁的表面具有高度的反射性,輻射能、可見光、輻射熱和電波都能有效地被鋁反射,而經(jīng)陽極氧化和深色陽極氧化的表面可以是反射性的,也可以是吸收性的,拋光后的鋁在很寬波長范圍內(nèi)反射優(yōu)良,因而具有多種裝飾用途及反射功能性用途。
鋁通常顯示出優(yōu)良的電導率,它的導電能率約為銅的三分之二,但由于其密度僅為銅的三分之一,因而,將等質(zhì)量和等長度的鋁線和銅線相比,鋁的導電能力約為銅的二倍,且價格較銅低,應用成本低,所以常被電力工業(yè)和電子工業(yè)選用。目前,具有高電阻率的一些特定鋁合金也已經(jīng)研制成功,這些合金可用于如高轉(zhuǎn)榘的電動機中。 鋁的熱導率很高,僅次于銅,鋁的導熱能力比鐵大3倍,大約是銅的50%~60%。銅的導熱性雖然最佳,可是制造同樣大小的工件重量要比鋁大很多,價格也比鋁貴很多。因此,制造散熱器鋁仍是首選。鋁的性價比對制造熱交換器、蒸發(fā)器、加熱電器、炊事用具,以及汽車的缸蓋與散熱器都很有利。
鋁是非鐵磁性的,這對電氣工業(yè)和電子工業(yè)而言是一個極其重要的特性。
鋁是不能自燃的,這對涉及裝卸或接觸易燃易爆材料的行業(yè)來說十分重要。鋁的毒性非常微小,通常用于制造盛食品和飲料的容器。近年來,鋁箔在、藥品、食品的包裝方面應用越來越廣泛,已成為包裝業(yè)的重要材料。
鋁的自然表面狀態(tài)具有宜人的外觀。它柔軟、有光澤,而且為了美觀,還可著色或染上紋理圖案。在現(xiàn)代生活中,鋁已經(jīng)廣泛地應用在建筑行業(yè)和日用百貨中。鋁還具有良好的吸音性能,根據(jù)這一特點,-些廣播室、現(xiàn)代化大建筑內(nèi)的天花板等有的采用了鋁。
鋁的可塑性非常好。純的鋁很軟,強度不大,有著良好的延展性,可拉成細絲和軋成箔片,具有良好的可機加工性,大量用于電線、電纜制造業(yè)和無線電工業(yè)以及包裝業(yè)。在某些金屬中加入少量鋁,便可大大改善其性能。如在鋁中加入少量鎂、銅,可制得堅韌的鋁合金;又如青銅鋁(含鋁4%~15%)合金,具有高強度的耐蝕性,硬度與低碳鋼接近,且有不易變暗的金屬光澤,常用于珠寶飾物和建筑業(yè)中,用于機器的零件和工具制造,用于酸洗設備和其它與稀、和氫氟酸接觸的設備,可制作電焊機電刷和夾柄、重型齒輪和蝸輪、金屬成型模、機床導軌、不發(fā)生火花的工具、無磁性鏈條、壓力容器、熱交換器、壓縮機葉片、船舶螺旋漿和錨等。在鋁中加入鎂,便制得鋁鎂合金,其硬度比純的鎂和鋁都大許多,而且保留了其質(zhì)輕的特點,常用于制造飛機的機身、火箭的箭體、門窗,美化居室環(huán)境,制造船舶;在鋁里添加其它金屬成份,可以變成各種各樣的鋁合金,一些鋁合金在強度上甚至超過結(jié)構(gòu)鋼材。
鋁的連接也很容易,可用各式各樣的方法,包括熔焊、電阻焊、硬焊、軟焊、粘結(jié)以及諸如鉚接和栓接之類的機械方法。
與鐵相比,鋁不易銹蝕,延長了使用壽命。因此,鋁具有極高的回收性,再生鋁的特性與原生鋁幾乎沒有區(qū)別,這點使鋁成為環(huán)保人士的寵。