2000 série aluminium classification
Alliage Al-Cu-Mg
Les principaux nombres composites des alliages de la série AI-Cu-Mg sont 2A01, 2A02, 2A06, 2A10, 2A11, 2A12, etc. Les principaux éléments additifs sont le cuivre, magnésium et manganèse. Ils ont les effets suivants sur l'alliage:
Quand(mg) est de 1% ~ 2%, ??(Avec) augmente de 1% à 4%, la résistance à la traction de l'alliage à l'état trempé est augmentée de 200MPa à 380MPa; the tensile strength of the alloy in the quenched natural aging state is increased from 300MPa Increase to 480MPa. Quand(Avec) est entre 1% ~ 4% et ω(mg) augmente de 0.5% à 2.0%, la résistance à la traction de l'alliage augmente; quand(mg) continue d'augmenter, la résistance de l'alliage diminue.
??(Avec)=4,0% et(mg)= 2,0% valeur de résistance à la traction de l'alliage, ??(Avec)=3%~4% et(mg)=0,5% ~ 1,3% alliage, its quenching natural aging Effect. Experiments indicate that the tensile strength of Al-Cu-Mg ternary alloys with ω(Avec)=4%~6% et(mg)=1% ~ 2% peut atteindre 490 ~ dans l'état de vieillissement naturel trempé. 510MPa.
À partir de la valeur d'essai de résistance à l'endurance de l'alliage Al-Cu-Mg avec ω(Mn)=0,6% à 200℃ et 160MPa de contrainte, on peut savoir que le contenu de ω(Avec)=3,5%~6% et(mg)=1,2% ~ 2,0 % Alliage, durable strength. En ce moment, l'alliage est situé sur la section pseudo-binaire d'Al-S (Al, CuMg) or near this area. For alloys far away from the pseudo-binary cross-section, C'est, quand(mg)<1.2% et(mg)>2.0%, the permanent strength decreases. If ω(mg) est augmenté à 3.0% ou plus, la résistance permanente de l'alliage diminuera rapidement.
Tests at 250°C and 100MPa stress have also obtained similar laws. The literature points out that alloys with permanent strength at 300°C are located in the α+S phase region to the right of the Al-S binary cross section with higher magnesium content.
L'alliage binaire Al-Cu avec(Avec)=3%~5% has very low corrosion resistance in the quenched natural aging state. Adding 0.5% Mg peut réduire le potentiel de α solution solide, which can partially improve the corrosion resistance of the alloy. Quand(mg)>1.0%, la corrosion locale de l'alliage augmente, et l'allongement diminue fortement après corrosion.
Pour les alliages avec ω(Avec)>4.0% et(mg)>1.0%, le magnésium réduit la solubilité du cuivre dans l'aluminium. L'alliage a du CuAl insoluble 2 et S phases à l'état trempé. The presence of these phases accelerates corrosion . The alloys with ω(Avec)=3%~5% et(mg)=1%~4% are located in the same phase zone and have similar corrosion resistance in the quenched natural aging state. The alloy in the α-S phase region has worse corrosion resistance than the α-CuAl 2 -S region. Intergranular corrosion is the main corrosion tendency of Al-Cu-Mg alloys.
Manganese is added to Al-Cu-Mg alloy mainly to eliminate the harmful effects of iron and improve corrosion resistance. Manganese can slightly increase the room temperature strength of the alloy, but it reduces the plasticity. Manganese can also delay and weaken the artificial aging process of Al-Cu-Mg alloy and improve the heat resistance strength of the alloy. Manganese is also one of the main factors that make the Al-Cu-Mg alloy have an extrusion effect. ??(Mn) est généralement inférieur à 1%. Si le contenu est trop élevé, il peut former grossier (FeMn)Al 6 composés cassants et réduire la plasticité de l'alliage.
Une petite quantité d'oligo-éléments ajoutés à l'alliage Al-Cu-Mg sont le titane et le zirconium, et les impuretés sont principalement du fer, silicium et zinc. Les effets sont les suivants:
(1) Titane: L'ajout de titane à l'alliage peut affiner les grains bruts de coulée et réduire la tendance à former des fissures pendant la coulée.
(2) Zirconium: Une petite quantité de zirconium et de titane ont des effets similaires, affiner les grains bruts, réduire la tendance aux fissures de moulage et de soudage, and improve the plasticity of ingots and welded joints. The addition of zirconium does not affect the strength of manganese-containing alloy cold-formed products, et améliore légèrement la résistance de l'alliage sans manganèse.
(3) Silicium: Alliage Al-Cu-Mg avec ω (mg) moins que 1.0% et (Et) plus que 0.5%, which can improve the speed and strength of artificial aging without affecting the natural aging ability. Because silicon and magnesium form the Mg 2 Si phase, it is beneficial to improve the artificial aging effect. toutefois, quand(mg) est augmenté à 1.5%, après trempe du vieillissement naturel ou traitement de vieillissement artificiel, la force et la résistance à la chaleur de l'alliage diminueront avec l'augmentation de(Et). Par conséquent, ??(Et) should be reduced as much as possible. en outre, l'augmentation de (Et) augmentera la tendance de 2Al2, 2A06 and other alloys to form cracks and decrease the plasticity during riveting. Par conséquent, le (Et) dans l'alliage est généralement limité à 0.5% ou moins. For alloys that require high plasticity, ?? (Et) devrait être inférieur.
(4) Le fer: Fer et aluminium sous forme FeAl 3 composés. Le fer se dissoudra dans les composés formés par le cuivre, manganèse, silicium et autres éléments. Ces composés grossiers qui ne se dissolvent pas en solution solide réduiront la plasticité de l'alliage et provoqueront la déformation de l'alliage. Il est facile de craquer, and the strengthening effect is obviously reduced. Une petite quantité de fer (moins que 0.25%) a peu d'effet sur les propriétés mécaniques de l'alliage, ce qui peut améliorer la tendance à la formation de fissures pendant le moulage et le soudage, but reduce the natural aging speed. In order to obtain high plasticity materials, la teneur en fer et en silicium de l'alliage doit être aussi faible que possible.
(5) Zinc: Une petite quantité de zinc (??(Zn)=0.1%~0.5%) a peu d'effet sur les propriétés mécaniques de l'alliage Al-Cu-Mg à température ambiante, but it reduces the heat resistance of the alloy. The ω (Zn) dans l'alliage doit être limité à moins de 0.3%.
Alliage Al-Cu-Mg-Fe-Ni
Les principaux numéros de combinaison des alliages de la série Al-Cu-Mg-Fe-Ni sont 2A70, 2A80, 2A90, etc. Chaque élément d'alliage a les fonctions suivantes:
(1) Cuivre et magnésium: The influence of copper and magnesium content on the room temperature strength and heat resistance of the above alloy is similar to that of the Al-Cu-Mg alloy. Since the content of copper and magnesium in this series of alloys is lower than that of Al-Cu-Mg alloys, les alliages sont situés dans le α+S (Al 2 CuMg) région à deux phases, les alliages ont donc une résistance à la température ambiante plus élevée et une bonne résistance à la chaleur; en outre, Lorsque la teneur en cuivre est faible, la solution solide à faible concentration a une faible tendance à se décomposer, ce qui est bénéfique pour la résistance à la chaleur de l'alliage.
(2) Nickel: Le nickel et le cuivre dans l'alliage peuvent former un composé ternaire insoluble. Lorsque la teneur en nickel est faible (Quelques), lorsque la teneur en nickel est élevée, Al 3 (CuNi) 2 est formé. Par conséquent, la présence de nickel peut réduire le cuivre dans la solution solide. The measurement results of the lattice constant of the quenched state also proved the depletion of copper solute atoms in the alloy solid solution. When the iron content is very low, l'augmentation de la teneur en nickel peut réduire la dureté de l'alliage et réduire l'effet de renforcement de l'alliage.
(3) Le fer: Comme le nickel, iron can also reduce the concentration of copper in solid solution. When the nickel content is very low, la dureté de l'alliage diminue initialement avec l'augmentation de la teneur en fer, mais lorsque la teneur en fer atteint une certaine valeur, ça commence à augmenter.
Quand du fer et du nickel sont ajoutés à l'AlCu 2.2 mg 1.65 alliage en même temps, les caractéristiques des changements de dureté sous trempe vieillissement naturel, éteindre le vieillissement artificiel, la trempe et le recuit sont similaires, et une valeur apparaît dans les parties avec des teneurs similaires en nickel et en fer. Ici, la constante de réseau à l'état trempé semble être un minimum.
Lorsque la teneur en fer dans l'alliage est supérieure à la teneur en nickel, l'Al 7 Avec 2 Fe phase will appear. When the nickel content in the alloy is greater than the iron content, la phase AlCuNi apparaîtra. L'apparition de la phase ternaire contenant du cuivre réduit la concentration de cuivre dans la solution solide. Uniquement lorsque les teneurs en fer et en nickel sont égales, tout Al 9 FeNi phases are formed. Dans ce cas, car il n'y a pas d'excès de fer ou de nickel pour former une phase contenant du cuivre insoluble, le cuivre dans l'alliage forme non seulement le S(Al 2 CuMg) phase, mais augmente également la concentration de cuivre dans la solution solide. Il est bénéfique d'améliorer la résistance de l'alliage et sa résistance à la chaleur.
The content of iron and nickel can affect the heat resistance of the alloy. The Al 9 La phase FeNi est un composé dur et cassant avec une très faible solubilité dans Al. Après forgeage et traitement thermique, lorsqu'ils sont dispersés dans la structure, they can significantly improve the heat resistance of the alloy. Par exemple, en AlCu 2.2 mg 1.65 alliage, ??(Ni)=1,0%, en ajoutant ω(Fe)= 0,7% ~ 0,9% valeur de résistance à l'endurance de l'alliage.
(4) Silicium: Ajout de ω(Et)= 0,5% ~ 1,2% à l'alliage 2A80 peut augmenter la résistance à la température ambiante de l'alliage, mais réduire la résistance à la chaleur de l'alliage.
(5) Titane: Ajout de ω(Tu)= 0,02% ~ 0,1% à l'alliage 2A70 peut affiner les grains bruts de coulée et améliorer les performances du processus de forgeage, ce qui est bénéfique pour la résistance à la chaleur, mais a peu d'effet sur les performances à température ambiante.
Alliage Al-Cu-Mn
Les principaux numéros de combinaison des alliages de la série Al-Cu-Mn sont 2A16, 2A17, etc. Les principaux éléments d'alliage ont les fonctions suivantes:
(1) Le cuivre: A température ambiante et à haute température, the strength of the alloy increases as the copper content increases. Quand (Avec) atteint 5.0%, the alloy strength is close to the value. en outre, le cuivre peut améliorer les performances de soudage de l'alliage.
(2) Manganèse: Le manganèse est l'élément principal pour améliorer les alliages résistants à la chaleur. Il peut augmenter l'énergie d'activation des atomes en solution solide, reduce the diffusion coefficient of solute atoms and the decomposition rate of solid solution. When the solid solution is decomposed, la formation et la croissance de la phase T précipitée (Al 20 Avec 2 Mn 3) est aussi très lent, so the alloy has stable performance when heated for a long time at a certain high temperature. Adding appropriate manganese (??(Mn)=0,6%~0,8%) can improve the room temperature strength and endurance strength of the alloy in the quenched and natural aging state. toutefois, si la teneur en manganèse est trop élevée, la phase T va augmenter, ce qui augmentera l'interface, accélérer l'effet de diffusion, and reduce the heat resistance of the alloy. en outre, le manganèse peut également réduire la tendance à la fissuration lors du soudage des alliages.
Les oligo-éléments ajoutés à l'alliage Al-Cu-Mn sont le magnésium, titane et zirconium, tandis que les principaux éléments d'impureté sont le fer, silicium, zinc, etc. Les effets sont les suivants:
(1) Magnésium: Lorsque la teneur en cuivre et en manganèse de l'alliage 2Al6 est inchangée, ajouter(mg)=0.25%~0.45% to form a 2A17 alloy. Magnesium can increase the room temperature strength of the alloy and improve the heat resistance strength below 150~225℃. toutefois, quand la température remonte, the strength of the alloy decreases significantly. toutefois, l'ajout de magnésium peut détériorer les performances de soudage de l'alliage, donc dans l'alliage 2A16 soudable résistant à la chaleur, l'impureté (mg) ?? 0.05%.
(2) Titane: Le titane peut affiner les grains bruts de coulée, augmenter la température de recristallisation de l'alliage, réduire la tendance à la décomposition de la solution solide sursaturée, and stabilize the structure of the alloy at high temperatures. toutefois, quand(Tu)>0.3%, la formation de gros cristaux aciculaires TiAl 3 compounds will reduce the heat resistance of the alloy. The ω(Tu) de l'alliage est spécifié comme 0,1% ~ 0,2%.
(3) Zirconium: quand(Zr)= 0,1% ~ 0,25% est ajouté à 2219 alliage, les grains peuvent être raffinés, et la température de recristallisation de l'alliage et la stabilité de la solution solide peuvent être améliorées, thereby improving the heat resistance of the alloy and improving The weldability of the alloy and the ductility of the weld. toutefois, quand(Zr) est haut, composé plus cassant ZrAl 3 peut être produit.
(4) Le fer: Quand(Fe)>0.45% dans l'alliage de fer, la phase insoluble Al7Cu2Fe est formée, which can reduce the mechanical properties of the alloy in the quenched aging state and the endurance strength at 300℃. So limit ω(Fe)<0.3%.
(5) Silicium: Une petite quantité de silicium (??(Et)≤0,4%) n'a pas d'effet évident sur les propriétés mécaniques à température ambiante, mais cela réduit la force d'endurance à 300℃; quand(Et)>0.4%, it also reduces the room temperature mechanical properties. Par conséquent, limite(Et)<0.3%.
(6) Zinc: Une petite quantité de zinc (??(Zn)=0,3%) n'a aucun effet sur les performances à température ambiante de l'alliage, mais il peut accélérer le taux de diffusion du cuivre dans l'aluminium et réduire la résistance permanente de l'alliage à 300℃, donc c'est limité à(Zn)< 0.1%.