アルミニウムとアルミニウム合金の種類

純アルミニウム

純アルミニウムの特徴は密度が低いことです。, これは 2.72g/cm 3 です, 密度は鉄や銅の約 3 分の 1 にすぎません。. 優れた導電性と熱伝導性, 銀と銅に次ぐ. アルミニウムの化学的性質は非常に活発です.

空中で, アルミニウムの表面は酸素と結合して緻密なAl2O3保護膜を形成します。, アルミニウムのさらなる酸化を防ぎます. したがって, アルミニウムは空気中および水中での優れた耐食性を持っています, しかし酸には耐えられない, アルカリ, そして塩害.

アルミニウムは面心立方格子を持ち、優れた可塑性を持っています。 (d=50%, ψ=80%). ワイヤーなどの異形材に加工可能, プレート, ストリップ, 冷間または熱圧による配管, しかし強度は高くない, σb＝80MPa， 冷間加工後, σb＝(150～250)MPa。 そのため、純アルミニウムは主にワイヤーの製造に使用されます。, ケーブル, ヒートシンク, 防錆性と耐食性を必要とするが強度要件が低い日用品や合金.

商業用純アルミニウムは化学純アルミニウムほど純粋ではありません, Feなどの不純物が含まれているため、, そして, 等. 程度は様々ですが. アルミニウムに不純物が多く含まれるほど、, 導電率が低いほど, 熱伝導率, 大気腐食に対する耐性, と可塑性.

我が国の工業用純アルミニウムの等級は、不純物の制限に基づいて定められています。, L1 L2など、L3……。 L は中国語の最初のピンイン文字です。 “アルミニウム”, その後に付けられたシーケンス番号が大きいほど, 純度が低いほど.

アルミニウム合金

純アルミニウムは強度が低く、構造材としては不向き. 強度を向上させるために, 最も効果的な方法は、Siなどの合金元素を添加することです。, 銅, マグネシウム, ん, 等. アルミニウム合金を作る (エアロライト). これらのアルミニウム合金は高い強度を持っています, しかしまだ持っています 低密度, 特に高い比強度 (つまり. 強度限界と密度の比), 優れた熱伝導性と耐食性を備えています。.

アルミニウム合金の分類

アルミニウム合金の組成と製造プロセスの特性による, それらは 2 つのカテゴリに分類できます: 異形アルミニウム合金および鋳造アルミニウム合金.
合金組成がD/点未満の場合, 加熱すると単相固溶体構造を形成することができます。, 可塑性が良く、加圧加工に適しています。, したがって、それは変形アルミニウム合金と呼ばれます.

変形時のF点より小さい組成のアルミニウム合金, 固溶体組成が温度によって変化せず、熱処理によって強化できない, 熱処理非強化アルミニウム合金と呼ばれます; FとDの間の組成を持つ合金/, 温度によって固溶体組成が変化する, 熱処理で強化できる, したがって、熱処理によって強化されるアルミニウム合金と呼ばれます。.

D/点より大きい組成の合金, 低融点共晶組織, 流動性が良い, 鋳造に適した, 鋳造アルミニウム合金と呼ばれます, ただし加圧加工には不向き.

変形可能なアルミニウム合金も防錆アルミニウムに分類できます, 硬質アルミニウム, 超硬質アルミニウム, 主な性能特性に応じた鍛造アルミニウム.
鋳造アルミニウム合金は、さまざまな主要合金元素に従って分類することもできます。: はいへ, アルク, アルマグネシウム, アル亜鉛, 等.

アルミニウム合金の熱処理特性

アルミニウム合金は冷間変形加工硬化によって強度を向上させるだけではありません, 熱処理によりさらに強度が向上します – “時効硬化” 方法.
アルミニウム合金の熱処理メカニズムは鋼とは異なります. 焼入れ後, 鋼の硬度と強度はすぐに増加します, 可塑性が低下する一方で. FとDの間の成分を持つアルミニウム合金/α相領域まで加熱可能, 絶縁された, 室温で過飽和アルファ固溶体を得るために水冷によって急冷します。. 強度や硬度をすぐに高めることはできません, しかし、その可塑性は大幅に改善されています. このプロセスは焼入れまたは溶体化処理と呼ばれます.

急冷後に得られる過飽和固溶体の不安定性のため, 第二相が沈殿する傾向がある (強化フェーズ). 室温で一定時間放置した後、または低温で加熱した後, 原子は格子内を移動し、徐々に安定状態に移行する能力を持っています。, 強度と硬度が大幅に向上します, 可塑性が低下する一方で. 固溶体処理後の合金が時間の経過とともにさらに強くなる現象を「固溶体処理」といいます。 “時効硬化” または “時効硬化”. 室温で熟成させることを自然熟成といいます。, 一方、加熱条件下で行われる老化プロセスは人工老化と呼ばれます.

変形可能なアルミニウム合金

1. 防錆アルミニウム合金

主な合金元素はMnとMgです. このタイプの合金は、鍛造および焼鈍後に単相固溶体になります。, 優れた耐食性と可塑性を備えています. 防錆アルミニウムのグレードは中国語のピンイン接頭語で表されます。 “LF” 続いて連番. LF5など, LF11, LF21, 等. このタイプの合金は主に圧延に使用されます, 溶接, または低負荷の耐食性構造コンポーネント, オイルタンクなど, パイプ, ワイヤー, 軽負荷スケルトン, そして様々な家電製品. あらゆる種類の防錆アルミニウム合金は、熱処理によって強化することができないアルミニウム合金です。. 合金の強度を向上させるため, 冷間圧加工も可能, 加工硬化を引き起こす可能性がある.

2. 硬質アルミニウム合金

ジュラルアルミニウムは基本的にAl Cu Mg 合金であり、少量の Mn が含まれています。. 各種ジュラルミンは時効により強化可能, しかし耐食性は劣ります, 特に海水では. したがって, 保護が必要な硬質アルミニウム部品の外側を高純度アルミニウムで包み、アルミニウムコーティングされた硬質アルミニウム材を製造します。. 硬質アルミニウムのグレードには中国語のピンイン接頭辞が使用されます “LY” 続いて連番, LY1など (リベット硬質アルミニウム), LY11 (標準的な硬質アルミニウム), とLY12 (高強度硬質アルミニウム).
硬質アルミニウムは比強度の高い構造材料です, 航空業界や計器製造で広く使用されています.

3. 超硬アルミニウム合金 (SDアロイ)

Al Cu Mg Zn 合金です, 硬質アルミニウムに亜鉛を添加したもの. このタイプの合金は現在最も強度の高いアルミニウム合金です, 比強度が高い, したがって超硬アルミニウムと呼ばれます. 耐食性が低いという欠点もあります, 人工的な老化温度やアルミニウムコーティングを上昇させる可能性があります.
超硬アルミニウム合金のグレードは中国語のピンイン接頭語で表されます。 “LC” 続いて連番. LC4, LC6, 等. 高い応力がかかる重要なコンポーネントを製造するために一般的に使用されます, 航空機のビームなど.

4. 鍛造アルミニウム合金

さまざまな合金元素を含むAl Cu Mg Si合金です。, しかし各元素の含有量は比較的少ない, したがって、優れた熱可塑性と耐腐食性を備えています。, 強度は硬質アルミニウムに匹敵します。. 焼入れ時効後, 強度を向上させることができます.
鍛造アルミニウム合金のグレードは中国語のピンイン接頭語で表されます。 “LD” 続いて連番, LD5など, LD7, 等. 優れた鍛造性能により、, 主に航空機やディーゼル機関車の高荷重に耐える鍛造または鍛造部品に使用されます。.

鋳造アルミニウム合金

鋳造アルミニウム合金には多くの種類があります, 中でもアルミニウムシリコン合金は優れた鋳造性能を持っています, 十分な強度, そして密度が低い, そして広く使用されています, 以上を占めています 50% 鋳造アルミニウム合金の総生産量のうち. Siを含むAlSi合金 (10-13)% 最も典型的なアルミニウムシリコン合金です。, 共晶組成に属する, 一般にとして知られている “シリコンアルミニウム合金”.

鋳造アルミニウム合金のグレードは中国語のピンイン接頭語で表されます。 “Z”+Al+その他の主要元素記号と単語の含有率 “キャスト”. 例えば, ZAlSi12 は、以下を含む鋳造 Al Si 合金を表します。 12% そして.

合金のコードは中国語のピンイン接頭語で表されます。 “ZL” の “鋳造アルミニウム” その後に 3 桁の数字が続く. 最初の数字は合金のカテゴリーを表します, 2 番目と 3 番目の数字は合金のシーケンス番号を示します。.

例 ZL102 は、Al Si シリーズの鋳造アルミニウム合金を表します。. 2.
鋳造アルミニウム合金は、軽量な部品を製造するために一般的に使用されます。, 耐食性, 複雑な形状をしている, 特定の機械的特性を持っています. アルミピストンなど, 計器ハウジング, 水冷エンジンシリンダー部品, クランクケース, 等.