熱鍛鋁管鋅、鎂、銅的作用
熱鍛鋁管在Al-Zn-Mg的基礎上加入銅,形成Al-Zn-Mg-Cu係強鋁合金,其強化效果在所有鋁合金中是大的,它是重要的航空、航天鋁合金。合金中的銅大部分溶入η(MgZn?)和T(Al?Mg?Zn?)相內,少量溶入α(Al)內。熱鍛鋁管按鋅、鎂之比將此係合金分為四類。w(Zn):w(Mg) 1:6者,主要沉淀相為Al?Mg?;w(Zn):w(Mg)=1:6~7:3者,主要沉淀相為T(Al,Mg?Zn?)相;w(Zn):w(Mg)=5:2~7:1者,主要沉淀相為η(MgZn?);w(Zn):w(Mg)>10:1者,沉淀相為AlMg,。第一類實際上是Al-Mg係合金,第二、三類為工業上常用的Al-Zn-Mg-Cu係合金。
熱鍛鋁管一般來說,鋅、鎂、銅總質量分數在9%以上時,強度高,但合金的抗蝕性、成形性、可焊性、缺口敏感性、抗疲勞性能等均會降低;總質量分數在6%∼8%範圍內,合金能保持高的強度,而且其他性能變好;總質量分數在5%∼6%以下,合金成形性能優良,應力腐蝕開裂敏感性基本消失。
Al-Zn-Mg-Cu係合金雖具有高的強度,但斷裂韌性較低。降低雜質(主要是鐵和硅)和氣體含量,減小有利於裂紋擴展的金屬間化合物的尺寸和數量,亦即使用高純金屬基體,是提高合金斷裂韌性的有效途徑