1我有個問題
鋁合金常用于機械設計。
比如，6061-T6和7075-T651使用最多的兩種鋁合金。
因為它們有很好的重量強度比，也就是說重量輕，強度好，所以很受歡迎，尤其是對重量敏感的地方，比如高速運動平臺、飛機結構、自行車架等。
然后問題來了，6061-T6和7075－T651，具體有什么區別？6xxx和7xxx的含義是什么？T6和T651又是什么意思？
說到這里，我不得不談談鋁合金分類及其命名方法。
2.鋁合金分類
(1)鍛造和鑄造鋁合金
眾所周知，鋁合金是一種具有金屬特性的合金，以鋁為基礎元素，添加一種或兩種主要合金元素。
鋁含量為90%-96%，包括銅、鋅、錳、鎂、硅等。
鋁合金可分為鍛造鋁合金和鑄造鋁合金。
鍛造鋁合金，是以錠或方坯形式生產，隨后通過多種工藝，例如軋制，擠壓，變形，拉拔等工藝生產出的，終端用戶可以加工成零件的合金。
鑄鋁合金是鑄錠合金。
鍛造鋁合金和鑄造鋁合金鑄造鋁合金的合金成分大于10%，而鍛造鋁合金的合金成分不超過4%。
由于合金元素含量越高，延展性越低，不利于后期加工。
因此，在實際工程中，鍛造鋁合金常用于6061、7075、5083、1100甚至AL-Li8090-T8771等等，就是鍛造鋁合金。
(2)鋁合金可熱處理和鋁合金不可熱處理
鋁合金可分為可熱處理鋁合金和不可熱處理鋁合金。
熱處理鋁合金是在固溶熱處理和及時性過程中，其主要合金元素（及部分次要合金元素）可提供顯著的固溶和沉淀硬化效果，從而提高合金的強度和硬度。
這里涉及固溶熱處理、及時性等幾個概念。
關于合金的強化，后續還會牽扯一些概念，比如冷加工，應變硬化等，我就在這里一起把這幾個概念說了吧，省得到處找。
冷加工（Cold Working）：塑性變形發生在一定的溫度和速率下，實現應變硬化。
例如，通過滾壓、拉拔等塑性變形來提高其強度。
其原理是原理是在微觀結構中形成位錯和空位，抑制原子之間的相對運動，從而提高合金的強度。
應變硬化（Strain Hardening）：金屬結構通過冷加工進行改性，從而增加強度和硬度，降低延展性。請參考本文中的圖4，了解應變硬化。
固溶熱處理（Solution Treatment）：一種熱處理方法，包括將產品加熱到適當的溫度，并在溫度下保持足夠長的時間，使溶質進入固體溶液，然后迅速冷卻，以保持溶質在固體溶液中。
對于鋁合金，固溶熱處理是將合金加熱到高溫440℃-530℃(具體溫度與合金元素有關)，目的是將合金元素溶解在鋁中，使材料變軟。然后通常在水中快速冷卻(淬火)，以保持合金中溶質元素的分布。
固溶熱處理、淬火及時處理時效（Ageing）：固溶熱處理后，溶質原子在室溫下結合(沉淀)，稱為自然時效。如果溶質原子在低溫熔爐中結合得更快，則稱為人工及時性。因此，及時性實際上提供了更精細的原子沉淀，因此可以提高強度。
對于鋁合金，及時性是指從過飽固體溶液中沉淀部分合金元素或化合物，以產生所需的機械性能。
固溶熱處理和淬火后，材料較軟，此時非常適合拉伸加固材料。
如果淬火后放置在空氣中，材料會變得越來越硬，但變化非常緩慢，有些合金甚至在幾年后變得最硬。
淬火后立即進行人工時效，即將材料加熱至100-200°C，保溫一段時間后，由于硬化化合物的沉淀，材料會變硬，強度會大大提高。
不同時間溫度對6160鋁合金強度和硬度的影響：從圖中可以看出，較高的溫度可以使合金更快地達到其最高強度。但溫度越高，最終的強度就越低。在及時性過程中，把握溫度和時間是非常重要的。高溫和過長的會形成較大的沉淀元素，大大降低沉淀硬化效果。
相反，過低的時效溫度會消耗過多的沉淀時間，產生良好的強化效果。時間長意味著效率低，成本高。
退火（Annealing）：加熱并緩慢冷卻，消除內應力，提高韌性。
回火（Temper）：淬火后再加熱，回火英語Temper，Temper有發脾氣的意思，平時不生氣，發脾氣的時候會生氣，可以理解為發脾氣的時候，火會回來，所以Temper回火(只是為了方便記憶)。
好了，解釋了一堆概念，在我們可以繼續說了。
鋁合金不能熱處理。在固溶熱處理和及時性過程中，其主要合金元素不能提供明顯的固溶和沉淀硬化，只能通過冷軋或拉絲等冷加工方法提高其強度。
比如1、3、5種鍛造鋁合金，不能熱處理鋁合金，2、6、7種可以熱處理。
鋁合金鍛造可熱處理和不可熱處理鑄造鋁合金，1、4、5類不能熱處理，2、3、7、8類可熱處理。
鋁合金不能熱處理，只能加工硬化（Work Hardening），如滾壓、拉拔等，以提高其強度。
由于冷加工在結構中形成位錯和空位，抑制原子之間的相對運動，因此提高了合金的強度。
鋁合金可熱處理，也可加工硬化，以提高其強度。
換句話說，能否熱處理，決定了鋁合金的強化方法。
不同類型鋁合金的強化方法和強度范圍3.鋁合金的表的方法
鋁合金由四位數字和一些符號表示，例如5083-H112，7075-T73等。
鍛造鋁合金和鑄造鋁合金在表達方法上也有明顯的區別。
鑄造鋁合金前四位數中有小數點，而鍛造鋁合金中沒有小數點。
例如，1xxx，3xxx，5xxx，7xxx等等表示鍛造鋁合金，1xx.x，3xx.x，5xx.x，7xx.x表示鑄造鋁合金。
因為鍛造鋁合金主要是在實際工程中，接下來我主要集中在鍛造鋁合金上。
鋁合金的類型由第一位數表示1-9不同的數字表示不同的合金成分。
第二個數字表示合金成分的改造，0表示原始成分，1表示第一次改造，2表示第二次改造，依次類比，表示不同合金元素含量的差異。例如，7075表示鋁鋅原合金， 7175和7475表示鋁鋅改造合金，7175和7475表示7075。
第三和第四位數字表示合金系列中的特定合金。這些數字的值沒有特殊意義。
如果用圖表示鍛造鋁合金，則為下圖。
鍛造鋁合金的表達方式(:羅羅日記，歡迎關注交流，一起學習)1xxx系列
1鋁合金不是真正的鋁合金，因為它的鋁含量是99%，屬于商業純鋁。
在機械方面，這種合金具有良好的延展性，如1100常用于鈑金、常用藥品和食品鋁箔包裝，也使用1種合金。
另外，1類合金有很好的抗腐蝕性，加工性，并且可以通過加工硬化來提高其強度。
這種合金因其優異的導電性和導熱性而廣泛應用于電力輸送領域。
2xxx系列
2銅是類合金的主要合金元素，還含有少量鎂。
由于銅可以在高溫下溶解在鋁中，這種合金對固溶強化有反應，稱為熱處理鋁合金。
經過熱處理它具有良好的強度，可與低碳鋼媲美。
當然，它更容易腐蝕，因為它含有銅。
2024典型的2類鋁合金，應用最廣泛。
3xxx系列
3錳是類鋁合金的主要合金元素。
這種合金強度中等，加工性能優異。
例如，3003鋁合金由于其良好的加工性，常用于散熱裝置。
再比如3004鋁合金，延展性好，加工性好，常用于制造罐頭。
4xxx系列
4硅是鋁合金的主要合金元素。
添加硅可以降低熔點，但不影響延展性。因此，這種合金通常用作焊絲連接其他鋁。
此外，由于4系列合金的氧化層在美學上令人愉悅，因此通常用于建筑中。最具代表性的是4047，具有良好的導熱性、導電性和耐腐蝕性。
這種合金通常不能熱處理，但有些可以根據硅的含量和其他合金元素的成分進行一定程度的熱處理。
5xxx系列
5xxx鎂是系列合金的主要元素，在特定合金中含有少量錳。
該合金可應變硬化，易焊接，耐腐蝕性好，可用于船體、舷梯等海洋設備等海洋環境。
例如，5052合金具有良好的耐海水腐蝕性和優異的可加工性常用于海洋船舶，5083可用于坦克戰斗機，5005可用于建筑結構。
6xxx系列
6鎂和硅是系列鋁合金的主要合金元素，在固溶熱處理中合成Mg2Si。
這種合金可以通過熱處理合金可以提高強度2xxx和7xxx該系列鋁合金具有較高的強度，但具有良好的強度、加工性、焊接性、成型性和耐腐蝕性。
6系列擠壓合金是機械和建筑結構領域的首選。
例如，6061鋁合金是熱處理鋁合金中最靈活的。它還保留了大多數鋁的優良特性，因此它也是我們在設計中使用最頻繁的鋁合金。該品牌具有廣泛的機械性能和耐腐蝕性，在退火條件下具有優異的可加工性，可采用傳統方法加工，也可焊接。
7xxx類鋁合金
7鋁合金的主要合金元素是鋅，通常有一定量的銅和鎂。
這種合金是所有鍛造合金中最堅固的，其強度甚至可以超過一些鋼。
正因為如此，所以7類合金常用于飛機工業中。雖然鋅的添加也會降低其可加工性，但是其出色的強度彌補了這些缺點。
例如，7075鋁合金是高應力部件的理想選擇，因為它具有優異的重量強度比。成型加工、熱處理等操作可根據需要進行。
8xxx系列鋁合金
8鋁合金使用不常用的元素作為其合金元素，如鋰、錫、鐵等。
這種合金一般用于有特定要求的場合，如高溫性能、低密度、高剛度等。
例如鋁鋰合金8090-T8771，用于高速轉動，低轉動慣性高剛性大轉盤。
8類合金也通常用于直升機部件和其他航空航天應用。
4.鋁合金回火處理
鋁合金組，用四位數表示，不同數表示不同的合金成分。
例如，2類合金的主要合金元素是銅，6類鋁合金的主要合金元素是鎂和硅，7類鋁合金的主要元素是鋅。
鋁合金的熱處理用大寫字母和數字表示。
大寫字母，例如F，O，H， W，T等，表示不同類型的熱處理。
比如6061-T6：這意味著鋁合金屬于第六類鋁合金，即鋁-鎂-硅鋁合金，并進行了固溶熱處理和人工時效：T6。
再比如，7075-T651，基本回火為T6，表示固溶熱處理、淬火、人工時效，5表示應力釋放，1表示應力釋放的拉伸量0.5-2%。
鋁合金回火及強化方法：羅羅日記不同字母的具體含義如下：
F＝As Fabricated，表示通過成型工藝制作的產品。
對應變硬化和熱處理沒有特殊要求，只在成型過程中獲得一些回火，對機械性能沒有限制。
如軋制、擠壓、鍛造、拉拔或鑄造 法
