純鋁及鋁合金特性概述

一  純鋁

密度：鋁是一種很輕的金屬，密度為 2.72 克 / 厘米³ ，約為純銅的 1/3 。

導電導熱性：鋁的導熱及導電性能好，當鋁的截面和長度與銅相同時，鋁的導電能力約為銅的 61 ％，如果鋁與銅的重量相同而截面不同（長度相等），則鋁的導電能力為銅的 200 ％。

化學特性：抗大氣腐朽性能好，因為其表面易形成致密的氧化鋁膜，能阻止內部金屬的進一步氧化，鋁與濃硝酸、有機酸及食品基本不起反應。

鋁呈面心立方結構，工業用純鋁塑性極高 ( ψ =80%), 很容易承受各種成型工藝，但其強度過低， σ b 約為 69Mpa, 故純鋁只能通過冷變形強化或合金化來提高其強度后，才可以作為結構材料；

鋁是非磁性，無火花材料，且反射性能好，既能反射可見光，也能反射紫外線；

鋁中的雜質為硅和鐵，當雜質含量越高時，其導電性，抗腐蝕性及塑性越低；

二 . 鋁合金

如果在鋁中加入適量的某些合金元素，再經過冷加工或者熱處理，可以大幅度的改善某些特性，鋁中最常用的合金元素為銅、鎂、硅、錳、鋅 , 這些元素有時單獨加入，有時配合加入，除了上述元素外，有時還加入微量的鈦、硼、鉻等。

根據鋁合金的成分及生產工藝特點，可以分為鑄造鋁合金及形變鋁合金兩類。

形變鋁合金：這類鋁合金通常通過熱態或冷態的壓力加工，即經過軋制，擠壓等工序，制成板材、管材、棒材以及各種型材使用，這類合金要求具有相當高的塑性，故合金含量較少。

  鑄造鋁合金則是將液態金屬直接澆注在砂型中，制成各種形狀復雜的零件，對這類合金要求具有良好的鑄造性，即良好的流動性，合金含量少時，適宜做形變鋁合金，合金含量多時，做鑄造鋁合金。

鋁合金的彈性模量小，僅相當于鋼材的 1/3 ，即在相同的截面下，加以相同的載荷，鋁合金的彈性變形是鋼的 3 倍，承受力不強，但抗震性能好。

鋁合金的硬度范圍 ( 包括退火和時效硬化狀態 ) 為 20~120HB 。最硬的鋁合金比鋼材還軟。

鋁合金的抗拉強度極限為 90Mpa( 純鋁 ) 到 600Mpa( 超硬鋁 ) ，與鋼材相比差距較大。

鋁合金的熔點較低（一般在 600 ℃左右，鋼在 1450 ℃左右）。

鋁合金在常溫及高溫下均具有優良的塑性，可以采用擠壓法制成截面形狀極為復雜、而且壁薄、尺寸精度高的結構零件。

鋁合金除有適宜的機械性能之外，還具有優良的耐腐蝕，導熱導電及拋旋光性能。

三 . 名詞解釋 : ：

σ_b ：抗拉強度（強度極限）是相當于拉斷前的最大負荷應力，即試樣所能承受的的最大負荷除以原始截面積。

ψ：斷面收縮率，是試樣斷裂后截面的相對收縮值，等于截面的的絕對收縮量除以試樣是的原始面積。

塑性：斷裂前金屬發生塑性變形（即殘余變形）的能力 。

四 .鋁及鋁合金國際牌號命名體系

1.純鋁(鋁含量不小于99.00%) 1XXX

2.合金組別按下列主要合金元素劃分

1．Cu(銅)2XXX

2. Mn(錳)3XXX

3. Si(硅)   4XXX

4. Mg(鎂)5XXX

5. Mg+Si(鎂+硅)   6XXX

6. Zn(鋅) 7XXX

7. 其他元素8XXX

8. 備用組9XXX

1XXX組表示純鋁(其鋁含量不小于99.00%),其最后兩位數字表示最低鋁百分含量眾小數點后面的兩位.

牌號的第2位數字表示合金元素或雜質極限含量的控制情況.如果第2位為0,則表示其雜質極限含量無特殊控制;如果是1-9,則表示對一項或一項以上的單個雜質或合金元素極限含量有特殊控制.

2XXX-8XXX牌號中的最后兩位數字沒有特殊意義,僅用來識別同一組中的不同合金,其第2位表示改型情況.如果第2位為0,則表示為原始合金;如果是1-9,則表示為改型合金.

6063-T5 鋁材成分標準含量表

注釋：含量為%

五. 鋁合金中國牌號的代號的含義

L -- 鋁

LF -- 防銹鋁合金 （Ai - Mg 、 Ai - Mn)

LY -- 硬鋁合金 （Ai - Cu - Mg）

LC -- 超硬鋁合金 （Ai - Cu - Mg - Zn ）

LD -- 鍛鋁合金 （Ai - Mg - Si & Cu - Mg - Si）

LT -- 特殊鋁合金

六.實際應用

目前在散熱器行業使用的鋁合金主要有下面幾種：

1.Al6063/ Al6061

優良的可塑性使之可以擠壓的工藝制造型材散熱器。幾乎可以制造任何形狀的散熱器，工藝成熟，價格便宜，可加工性能高。

2.鑄鋁

主要應用于大型不規則外形散熱器及設備機柜一體化的散熱器。

3.LF/LY系列

主要應用在特殊使用環境的電子設備散熱器。使用環境對硬度和防腐蝕性有一定的要求。

目前較多使用的是LY12。

4.純鋁

較多使用于對導熱性能要求較高的環境?？傮w來說較少使用。

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