鋁合金特性


鋁合金材料特性介紹


   鋁合金通常使用銅(Cu)、鋅(Zn)、錳(Mn)、矽(Si)、鎂(Mg)等合金元素,20世紀初由德國人Alfred Wilm發明,鋁為地球上僅次於鐵蘊藏量第二豐富的金屬,擁有質輕、低污染、可塑性高、價格平穩、回收容易等特性,因此越文明先進的國家以鋁取代可塑性低的鐵及高污染的塑膠比例越來越高,以鋁製造汽車、機車等運輸交通工具,可減少能源消耗與廢氣污染,除了汽車用途之外,更被廣泛使用於電容器鋁箔、防震建築材料、印刷用PS板、電腦、智慧型手機、影印機、汽車輪圈、運動器材、自行車零件等,且迅速蔓延開發中國家,臺灣經濟命脈仰賴外銷重視環保的歐、美等先進國家,世界第一大經濟體中國;鋁的使用量更是逐年攀升,因此全球鋁合金的使用量每年大幅成長。

    若以99.996%高純度鋁的熔點是660.4℃,若添加與鋁起共晶反應的鐵(Fe)、矽(Si)、銅(Cu)、鎂(Mg)等元素會降低鋁的熔點,反之若添加鈦(Ti)、鋯(Zr)、釩(V)等元素則會提高鋁的熔點。鋁對於光有很強的反射性,吸收輻射能的黑度僅約鐵、銅的四分之一,因此鋁的熔點雖比其他金屬低,但由於其熔融潛熱和比熱比較大的關係,比熔銅需更多的熱量。純鋁是非常軟而富延展性的金屬,為滿足民生及軍事不同的需求,所以添加各種不同的元素,不斷研發出不同特性的鋁合金材料供應市場。鋁合金材料大致可分為鍛造(擠型)與砂模鑄造、金屬模鑄造、壓鑄等兩大類,本公司以生產鋁擠型門窗、帷幕牆、散熱片、面板、線槽、圓棒、圓管、方條、長方條、角鋁、六角棒、八角棒、槽鋁……等材料聞名業界四十餘年,向以高品質自律,並不斷提升技術以符合市場期待。

鍛造(擠型)合金特性:

1000系列為純度99%以上的純鋁,加工、耐蝕、表面處理性均佳,適用於包裝、建築、電器等產品,但不適用於結構材,本公司曾生產1050、1070、1100等。

2000系列具有與鋼可匹敵的強度,但由於銅的成份偏高,耐蝕性、焊接性、電鍍性均差,易於車削是其優點,2011市場稱快削條,是2000系列代表性材料。

3000系列廣泛使用於工具、建材、容器、鋁罐、板等,3003是代表性材料。

4000系列熔點低,被使用於焊接線、活塞、缸體等,4032、4043為其常用材質。

5000系列為中等強度合金,抗腐蝕性強,廣泛使用於海水、高污染的環境,汽車材料、建材等,5083為本系列強度最高的合金,常被鍛造成海洋輪船配件。

6000系列為用途最廣的鋁合金材料,強度、耐蝕性均佳,廣泛使用於建築材料,6061-T6降伏強度可達245MPa以上,相當於SS400鋼,大量使用於工業用車削材料,6063具有優良擠型性,光輝性高,陽極處理後表面非常漂亮,是建築材料的代表性合金,大量使用於鋁門窗。6005強度則介於6061與6063之間,是許多要求較高強度但又不適合做T6處理常用的材料。本公司經常性使用有:6005、6061、6063、6066、6082、6351、6463…等。

7000系列為強度最高的鋁合金材料,但因流動性差,必須低溫慢速擠壓,否則容易產生內裂,7005經常使用於交通工具材料及車體,但若施行了不適當的熱處理,就有發生應力腐蝕破壞之虞。7075經常使用於飛機、運動器材、登山杖、拐杖、攀岩器材、輪椅、齒盤等要求高強度的材料,7001為最強力合金,僅適合單純簡易形狀的擠型。本公司經常大量生產7005材質,品質、技術均佳。(撰文:張賀融)

 

鋁合金比重明細表及特性概述


合金編號
比重(KG/M)
比重(g/m.m.)
備                       註
1199
0.00270
2.70
高純度鋁99.99%以上(O材勃氏硬度15度)
1080
0.00270
2.70
高純度鋁99.80%以上
1070
0.00270
2.70
高純度鋁99.70%以上
1050
0.00271
2.71
普通純度鋁99.50%以上
1100
0.00271
2.71
普通純度鋁99.00%以上
2011
0.00282
2.82
快削合金銅比重5.0~6.0%(T8勃氏硬度100度)
2014
0.00280
2.80
機械用合金(T6勃氏硬度135度)
2024
0.00277
2.77
高強度合金
2218
0.00282
2.82
高溫下保持高強度用於活塞(T6勃氏硬度95度)
3003
0.00274
2.74
熔接用焊材
4032
0.00269
2.69
高溫下強度仍佳膨脹係數低
5052
0.00269
2.69
中等強度硬化合金
5083
0.00266
2.66
強度高對海水及環境抗腐蝕性極佳用於造船汽車外殼
6005
0.00271
2.71
中程度強度耐蝕性非常好(T5勃氏硬度95度)
6061
0.00271
2.71
中程度強度耐蝕性好(T6勃氏硬度95度)
6063
0.00271
2.71
中程度強度建材用(T5勃氏硬度60度)
6082
0.00271
2.71
剪斷強度略高6351合金鍛造用
6262
0.00270
2.70
6061材質改良型車削性佳(T9勃氏硬度120度)
6351
0.00271
2.71
比6063更強機械性質好(T6勃氏硬度95度)
6463
0.00271
2.71
光輝陽極皮膜極優良(T5勃氏硬度60度)
7001
0.00281
2.81
最強力合金只能擠簡單型材(T6勃氏硬度160度)
7005
0.00278
2.78
強度略高6061合金腳踏車用材料
7075
0.00280
2.80
非常高之強度航空機械用(T6勃氏硬度150度)
7076
0.00282
2.82
非常高之強度航空機械用(T6勃氏硬度140度)
7178
0.00282
2.82
強力僅次於7001合金
8000
 
 
8000系列合金主要編號有8017、8030、8117、8176
9000
 
 
9000系列為備用合金編號
356.2
0.00268
2.68
高強度最普遍使用鑄造合金(T6勃氏硬度70度)



說明:
1、2000、6000、7000系列為熱處理合金,其他為非熱處理合金。
2、合金編號第一位數字表示主要合金系,第二數字若為0代表原來合金,其他數字則表示不純物規定或添加微量元素不同之改良合金,第三與第四數字表示不同化學成份之合金識別。
3、其他金屬比重為鋼 7.85、銅 8.89、黃銅有三種元素分別為 8.6、8.5、8.4。

   
 
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