航空鍛打鋁管的鍛打厚壁鋁管上海

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B鎂

鍛打鋁管鎂對鋁的強化作用是明顯的，每增加1%鎂，抗拉強度大約升高34MPa。鎂可以單獨加入形成二元Al-Mg合金，含鎂量在7%以下的合金在室溫時穩定，一般加工鋁合金含鎂量在6%以下。鎂也可和其他合金元素一同加入。與固溶體平衡的相為Al?Mgs,其熱處理強化作用不明顯，故二元Al-Mg合金為熱處理不強化的合金。而Al?Mg,相的形態和分布對合金抗蝕性能有明顯的影響，如果沿晶界呈鏈狀分布，將造成晶間腐蝕和應力腐蝕開裂；如果呈彌散狀態分布於晶內和晶界，則合金抗腐蝕性提高。

C鎂和錳

以鎂為主要合金化元素的Al-Mg合金中通常還加入u(Mn) 1%的錳。錳可以起補充強化作用，比等量的鎂效果，因此加錳後可降低鎂含量。同時可以降低熱裂傾向，尤其是有鈉存在時更為明顯。另外錳還可以使Al?Mgs均勻沉淀，改善合金的抗蝕性能和焊接性能。

D鎂和硅

鍛打鋁管鎂和硅同時加入鋁中，形成Al-Mg-Si係合金，這是一類重要的可熱處理強化的鋁合金。強化相為Mg?Si,其鎂與硅的質量比為1.73:1,Al-Mg-Si係合金基本上按這一比例設計鎂、硅含量。Mg?S在鋁中的大溶解度質量分數為1.85%,且隨溫度的降低溶解度減小，時效時形成GP區和細小沉淀相對合金起強化作用。

E銅

鍛打鋁管銅是重要的合金化元素，有的固溶強化作用。CuAl?有著明顯的時效強化效果。Al-Cu合金各種狀態的力學性能與銅含量的關係w(Cu)為4%～6%時，強化效果高，而大部分硬鋁合金的銅含量處於這個範圍。銅含量較高的合金切削性能好。在變形鋁合金中很少採用二元Al-Cu合金。

鍛打鋁管F銅和鎂

鍛打鋁管銅和鎂同時加入純鋁中可形成Al-Cu-Mg合金係列，即硬鋁係列，這是變形鋁合金中十分重要的一類合金。

該係列的合金有兩個主要強化相，即θ(CuAl?)和S(Al?CuMg)相。硬鋁中以S相的過渡相強化效果為高，θ相的過渡相強化效果稍次，合金中同時存在S和θ的過渡相時，強化效果大。S相的過渡相還有的耐熱性。一般來說，若按質量計算，w(Cu):w(Mg)<2.6時，形成S相；w(Cu):w(Mg)>2.6時，形成S+θ相或θ相。

Al-Cu-Mg係合金，常需加入其他元素，如錳等，以改善合金的性能。但錳含量不能太高(w(Mn)<1%),否則形鍛打鋁管成粗大的AIMn化合物，將會降低合金的塑性。

G鋅

鋅單獨加入鋁中，在變形的條件下對合金強度的提高有限，同時有應力腐蝕開裂傾向，因而限制了它的應用。但鋅能提高鋁的電極電位，Al-1%Zn的合金可用作包覆鋁或犧牲陽極鋁。

鍛打鋁管H鋅和鎂

鍛打鋁管在鋁中同時加入鋅和鎂，形成強化相MgZn?,對合金產生明顯的強化作用。w(MgZn?)含量從0.5%提高到12%時，可不斷地增大抗控強度和屬服強度，鍛打鋁管而且鎂含量超過形成MgZn?相所需要的量時，還會產生補充強化作用。

鍛打鋁管MgZn?含量增加，在強化合金的同時卻大大降低了應力腐蝕抗力，鍛打鋁管增加剝落腐蝕傾向。為提高抗應力腐蝕開裂降低了應力成分熱處理過程兩者的控制而得到改善。在成分方面，由於抗拉強度和應力腐蝕開裂敏感性都隨鋅、鎂含量增加而增加，為使合金具有令人滿意的應力腐蝕開裂抗力和足夠的強度，對鋅、鎂總量應尋求折中方案，同時應注意鋅、鎂比例。有資料指出：w(Zn):w(Mg)=2.7～2.9時，應力腐蝕開裂抗力大。而現有的工業合金很少符合這個比例，應加以重視。

鍛打鋁管少量的銅，特別是銀，可提高應力腐蝕抗力，但銀昂貴，工業合金很少採用。

鍛打鋁管對於可焊合金，淬火冷卻速度應慢。這樣既能減少殘餘應力，又能減小顯微組織之間的電位差。應注意成分調整，可用w(Zr)=0.08%~0.25%的鋯代替鉻和錳，鍛打鋁管因為鋯對淬火敏感性影響小。鋯與鋁形成Al,Zr,而鉻和錳分別形成Al?CrMg。和AL.Cu?Ma,都能阻礙再結晶，Al,Zr不含合金強化元素，而鉻、錳化合物會使強化元素減少，勢必增加鎂、銅的含量。減小應力腐蝕開裂傾向的另一方法是分級時效。

鍛打鋁管I鋅、鎂、銅

鍛打鋁管在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。可按鋅、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，鍛打鋁管沉淀相為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。

鍛打鋁管一般來說，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。