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鋁及鋁合金及其成分檢測方法介紹

2016-05-12  瀏覽量:1444

五十路

目前,鋁合金是應用最為廣泛的壹類有色金屬結構材料,在航空、航天、汽車、機械制造、船舶及化學工業中已大量應用。隨著對鋁合金材料各方面研究的深入,鋁合金已開始逐漸應用於生活及軍事科技方面。

 

1.鋁合金材料分類

1.1分類及對應牌號組,參見下表

 

類 別牌號系列
高純鋁(鋁含量不小於99.8%)分為冶煉品和壓力加工品
純鋁(鋁含量不小於99.00%)1×××
以銅為主要合金元素的鋁合金2×××
以錳為主要合金元素的鋁合金3×××
以矽為主要合金元素的鋁合金4×××
以鎂為主要合金元素的鋁合金5×××
以鎂和矽為主要合金元素並以Mg2Si相為強化相的鋁合金6×××
以鋅為主要合金元素的鋁合金7×××
以其他合金元素為主要合金元素的鋁合金8×××
備用合金組9×××

 

1.2 各系鋁合金的特性簡介

1×××系:含鋁99.00%以上,導電性有好,耐腐蝕性能好,焊接性能好,強度低,不可熱處理強化。主要用於科學試驗,化學工業及特殊用途。

2×××系:以銅為主要合元素的含鋁合金,為了切削性也會添加錳、鎂、鉛和鉍,晶間腐蝕傾向嚴重。應用於航空工業(如2014合金),螺絲(如2011合金)和使用溫度較高的行業(如2017合金)。

3×××系:以錳為主要合金元素的鋁合金,不可熱處理強化,耐腐蝕性能好,焊接性能好,塑性好;強度低,但可以通過冷加工硬化來加強強度。退火時容易產生粗大晶粒。 應用於飛機上使用的導油無縫管(如3003合金),易拉罐(如3004合金)。

4×××系:以矽為主要合金元素的鋁合金,具有耐熱、耐磨的特性,低熔點,耐蝕性好。常用於建築材料,機械零件,鍛造用材,焊接材料。

5×××系:以鎂為主要合金元素的鋁合金,耐熱性能好,焊接性能好,抗拉強度高,延伸率高;不可熱處理強化,只能冷加工提高強度。應用於割草機的手柄、飛機油箱導管、防彈衣。

6×××系:主要含有鎂和矽兩種元素,故集中了4×××系列的優點,可使用性好,容易塗層,加工性好;中等強度,耐腐蝕性能好,焊接性能好,工藝性能好(易擠壓出成形)氧化著色性能好。

7×××系:以鋅為主要合元素的含鋁合金,也屬於航空系列,是鋁鎂鋅銅合金,是可熱處理合金,屬於超硬鋁合金,有良好的耐磨性。目前基本依靠進口。應用於航空方面(飛機的承力構件、起落架)、火箭、螺旋槳、航空飛船。

8×××系:大部分應用為鋁箔

9×××系:該系是備用合金

 

2.鋁合金材料系列牌號的檢測

 

2.1 檢測的必要性

由於鋁合金的分類不同,所以各種系列鋁合金有其特定用途。然而大部分鋁合金的產品,僅從外觀是無法判斷是否為合適牌號,可導致鋁材的混用和錯用情況發生,對生活和生產造成不必要的麻煩。

 

2.2 檢測的標準方法

目前國標規定的鋁合金檢測(儀器分析)標準方法,如下:

① GB/T 20975.25-2008 鋁及鋁合金化學分析方法 第25部分:電感耦合等離子體原子發射光譜法

② GB/T 20975.26-2013 鋁及鋁合金化學分析方法 第26部分:碳含量的測定紅外吸收法

③ GB/T 7999-2015 鋁及鋁合金光電直讀發射光譜分析方法

④ SN/T 1112-2002 鋁錠中化學成分的測定  電感耦合等離子體原子發射光譜(ICP - AES)法

目前判斷鋁合金牌號的標準,如下:

① GB/T 3190-2008 變形鋁及鋁合金化學成分

② GB/T 1173-2013 鑄造鋁合金

③ GB/T 15115-2009 壓鑄鋁合金

④ ASTM B179-2014 所有鑄造工藝鑄件用鋁合金錠和溶融鋁合金的規格

⑤ ASTM B209M-2014 鋁及鋁合金薄板和中厚板的技術規範(米制)

                                         

結束語

通過以上標準規定的標準方法可以準確測定鋁合金的各種合金元素和雜質元素的含量。由測定結果可以:對比兩種(或兩種以上)鋁合金是否為同種鋁合金;判斷鋁合金是否為指定的牌號(包括國標和美標牌號);推薦未知牌號的鋁合金合適的牌號(按需要可推薦國標和美標牌號)

 

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