第1章 铝的制程
1. 铝的发展:
1.1 在地壳中的蕴藏含量居于氧,硅之后排行第三,占8.1%,较铁(占5%)还高,铝(合金)是产量仅次于钢铁的金属材料,人类发展运用至今仅100多年的历史.
1.2 公元1886年美国人赫尔(Hall)及法国人郝洛特-加龙省(H’eroult)几乎同一时间发现,以电解还原法从铝岩土中提炼出金属铝,至此铝及铝合金得以成为商用金属,并大量生产用于工业及民生用途.
1.3 铝品主要区分为铝压延业,铝铸造业,铝挤型业三种,用途区分为交通,电力,建筑,民生,包
装五大类.全球消费量自1975年的1400万吨至1995年的2800万吨,年成长率为3.5%,预估至2015年全球消费量达4800万吨.国外各种市显示,各种用途铝材需求均会成长,尤以交通为最信息电子业近年来亦有转用铝材趋势,除此之外,由于环保意识及轻量化的要求,将有更多产品转向使用铝材.
化学制程 电解制程 烧铸及后续
加工制程
铝岩土 铝氧 镕 化 铝 铝材产品
(Bauxite) (Alumina) (Molten Aluminium)
2. 铝的物理性能和力学性能:
物理性能 | 力学性能 |
项目 | 数值 | 项目 | 数值 | 项目 | 数值 |
1.密度γ(20℃)/(g/cm2) | 2.69 | 风干鱼怎么做>玉龙雪山照片 6.比热容c(20℃)/[J(kg.K)] | 900 | 1.抗拉强度σb/MPa | 40~50 |
2.熔点/℃ | 600.4 | 曾国藩评价7.线胀系数a1/(10-6/K) | 23.6 | 2.屈服强度σ0.02/MPa | eight怎么读15~20 |
3.沸点/℃ | 2494 | 8.热导率λ/[W/(m.K)] | 247 | 3.断后伸长率δ(%) | 50~70 |
4.熔化热韩寒1988/(kj/mol) | 10.47 | 9.电阻率ρ/(nΩ.m) | 26.55 | 4.硬度(HBS) | 20~35 |
5.汽化热/(kj/mol) | 291.4 | 10电导率κ(%IACS) | 64.96 | 5.弹性模量(拉伸)E/GPa | 62 |
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轧铝生产流程: 铝锭
铝液 加热至780℃,以熔化名锭及废铝 铝液
铝胚 厚度450mm~520mm,重量6~10吨. 压铸
刨皮 铝胚上下丙面或四面刨除各约6mm~10mm 冷却
热轧 铝胚先预热至500℃~550℃. 收卷
冷轧
退火调质
整平
分条
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剪切 一般以板厚0.8mm以上贴付衬纸,亦可贴PVC保护胶膜
第2章 铝及铝合金之类别
1. 变形铝材分类:
1.1 鋁1 铝与一般金属材料相同,可分两大类恭喜恭喜歌曲:锻造用(Wrought)及铸造用(casting)铝合金.
1.2 锻造用铝合金都是以加工成品应用,如板﹑片﹑箔﹑挤型品﹑管﹑棒﹑条﹑线及锻造品.
1.3 铸造用铝合金则以各种铸造法制成铸件运用.
2. 变形铝产品种类:
2.1 轧延品:
2.1.2 铝片: 0.1mm≦厚度≦6.0mm
2.1.3 铝卷: 0.1mm≦厚度≦6.0mm
2.1.4 铝箔: 0.006mm鱼干怎么吃≦厚度≦0.1mm
备注:各国对于铝箔之厚定定义不尽相同,例:
美国(AA):0.15mm↓﹑英国(BS):0.15mm↓
日本(JIS):0.20mm↓﹑德国(DIN):0.02mm↓
法国:0.20mm↓﹑前苏联(GOST):0.20 mm↓
2.2 铝铸品:
2.2.1 合金铝锭
2.2.2 锌合金锭﹑锌阳极板
2.2.3 铝条线粒
2.2.4 EC铝锭(防蚀铝阳极锭)
2.3 铝挤型材: 高钝铝
2.3.1 挤型材
2.3.2 铝管,棒 纯铝 不可热处理型
2.3.3 铝门窗 钝铝
加工产品 防锈铝
2.4 铝及铝合金 加工铝合金 硬铝
可热处理型
锻铝
铸造铝合金
铸造产品
压铸铝合金
3. 变形铝及铝合金基本特性及优点:
3.1 质轻:铝之比重值约为钢铁1/3,在运输工具之轻量化上扮演重要角色,就用方面如巴士车体﹑自行车﹑捷运系统车厢等.
3.2 耐蚀性:铝在自然环境中表面会形成薄层氧化膜﹑可阴绝空气中之氧气,避免进一步氧化.
3.3 成形性:利用完全退火或部份退火,可生产质软之铝合金,适用于各种成型要求,应用方面如铝轮圈﹑灯罩﹑电容器外壳﹑铝锅等.
3.4强度:利用合金添加或制程上之轧延,热处理,可生产2KG-60KG/mm2,不同强度之产品.
3.5 表面处理性:具优良表面处理性,包括表面化成处理﹑涂覆﹑电镀及阳极处理.
3.6 导电性:铝之导电度为铜之60%,但重量仅铜之1/3,故相同重量之铝,其导电度为铜之2倍,应用方面以电导线最多.
3.7 导热性:铝之导热片极佳,应用方面如家庭五金,冷气机散热片,热交换器等.
3.8 加工性:铝之加工属于特佳,可加工成棒﹑线﹑挤材型,供各种用途使用,尤其铝之挤型性佳,在挤型材用量占有极大比例.
3.9 熔接性:纯铝及铝镁合金之熔性佳,在结构体及船舶应用方面占有得要之地位.
3.10 无低温脆性:铝在超低温之状态下,无一般碳钢之低温脆性问题,可适用于低温设备,船舶等.
3.11 无毒性:铝不具毒性,广泛应用于食品用途方面,如食品包装袋﹑还食容器及家庭五金上.
3.12 再生性:铝价格较一般碳钢高,并易于回收得熔使用,为地球上可充份且有效利用之资源.
3.13 无磁性,冲击不产生火花.
4. 变形铝及铝合金之代号:
4.1 铝合金之代号是由合金代号与调质度代号所组成,合金代号表示各铝种之化学成份,调质度代号则为该铝种之强度水准.
4.2 目前锻造用铝合金之常用代号系根据美国铝业协会(Aluminum Association)所规定,共有4位数.
4.2.1 第1位数字用来区别合金系统.
4.2.2 第2位数用来区别旧型合金(original alloys)与改良合金(modificationsof the original alloy).
4.2.3 第3及4位数用来区别不同铝合鑫成份成钝度.
合金编号 | 中文名称 | 合金系 |
1 X X X | 商用纯铝 | 铝含量99.00%以上) |
2 X X X | 铝铜 合金系 | Al-Cu |
3 X X X | 铝锰 合金系 | Al-Mn |
4 X X X | 铝硅 合金系 | Al-Si |
5 X X X | 良字笔顺铝镁 合金系 | Al-Mg |
6 X X X | 铝锰硅 合金系 | Al-Mg-Si |
7 X X X | 铝锌 合金系 | Al-Zn |
8 X X X | 其它 合 金 | |
9 X X X | 实验 合 金 | |
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(1) 商用纯铝 1 X X X
商用纯铝是指铝含量至少99.0%以上,第2位数表示制定之顺序,为0时表示其为旧型合金,1~9则表示改良合金(为N时,表日本特有之合金) ; 例如:1345则为改良合金,除A1含量99.45%以上外,其杂质经特别控制,不含Mn﹑Mg﹑Zn﹑Ti等元素.第3及4数字是表示纯度百分比小数点后两位;如1050表示铝含量99.50%以上.
(2) 铝合金2XXX-8XXX
最后两位数字与纯度无关,只是用来区别该系中不同化学成份之合金识别而已,第2位数字若为0则表示旧型合金,1~9时,则表示不纯物规定或添加微量元素不同之改良合金制定顺序,如7475合金系7175合金之改良,Fe+Si杂质含量控制在0.4%以下.
(3) 实验合金 9xxx
9xxx系指仍在实验,开发阶段合金,仅开发成功并商业化后即编以适当之编号.
4.3 材质代号举例说明:
变形铝及铝合金材质代号:
例:
A 1 0 5 0 P - H 1 4
1/2硬质
仅做加工硬化未作热处理者
产品形状(P:板/片;H:铝箔;B:铝棒;W:铝