铝合金具有密度低、力学性能佳、加工性能好、无毒、易回收、导电性、传热性及抗腐蚀性能优良等特点,在船用行业、化工行业、航空航天、金属包装、交通运输等领域广泛使用。

铝合金按其成分和加工方法又分为变形铝合金和铸造铝合金。变形铝合金是先将合金配料熔铸成坯锭,再进行塑性变形加工,通过轧制、挤压、拉伸、锻造等方法制成各种塑性加工制品。铸造铝合金是将配料熔炼后用砂模、铁模、熔模和压铸法等直接铸成各种零部件的毛坯。

铝合金按其成分和加工方法又分为变形铝合金和铸造铝合金。变形铝合金是先将合金配料熔铸成坯锭,再进行塑性变形加工,通过轧制、挤压、拉伸、锻造等方法制成各种塑性加工制品。铸造铝合金是将配料熔炼后用砂模、铁模、熔模和压铸法等直接铸成各种零部件的毛坯。

1.变形铝合金

变形铝合金是以各种压力加工方法制成的管、棒、线、型等半成品铝合金。根据其用途又可分为防腐铝合金、超硬铝、特殊铝、硬铝、锻铝5类。

常用的防锈铝合金中主要合金元素 是锰和镁,加锰可提高其抗蚀能力,加镁使其强化并降低比重,其特点是耐腐蚀,抛光性好,可长时间保持光亮表面,强度比纯铝高,多用于制造与液体接触的零件、管道、日用品、装饰品等; 硬铝又称杜 拉铝,是铝、铜、镁合金,并含少量锰。铜、镁在铝中溶解度较大_,有强化效应,锰使其耐蚀。硬铝根据其合金元素 含量不同可分别制造铆钉、飞机的螺旋桨及飞机上的高强度零件; 超硬铝是含有锌的硬铝,其硬度、强度均比硬铝高,不同品种的超硬铝用于制造各种结构零件、高载荷零件,是航空工业的重要材料之一; 锻铝在一般状态下具有高的塑性,强度大_,用来制造各种锻件或冲压件,如内燃机活塞等; 特殊铝是在特定情况下使用的,组分不同,各有用途。 [2]

2.铸造铝合金

铸造铝合金是用来直接浇铸各种形状的机械零件的铝合金。按加入的主要元素 不同又可分为al-si系合金、al-zn系合金、al-mg系合金。每个系统各有牌号,较为复杂。 [2]

3.区别

变形铝合金和铸造铝合金的根本差别可用铝基二元合金相图来说明：成分位于b′点以左的合金属于变形铝合金,当加热到高于固溶线(bd)温度时,它可获得单相α固溶体,其塑性加工性能较好,适于冷、热压力加工。由于熔铸技术的发展,有些变形铝合金的成分已扩大_到f点。成分在e点以右的合金属于铸造铝合金。由于其组织中含有低熔点共晶体,流动性好,可防止热裂现象,适于铸造成形。可见铸造铝合金的成分含量比变形铝合金的高。铝合金又分可热处理强化和不可热处理强化的两类。成分在d点以左的合金,其固溶体的成分不随温度的变化而变化,热处理时没有相的变化,不发生强化,称为非热处理强化合金;合金成分位于df之间的合金,其固溶体的成分随温度而改变,即热处理时有相的变化,因而发生强化,称为可热处理强化合金。

1.航空航天

铝合金是制造飞机用的主要材料。铝合金与制造汽车用的软钢比较起来,价格贵、密度小,相对密度为2.8,与软钢相对密度7.8比较,约轻三分之一,尽管强度相差不多,但对飞机来说,材料轻是最_主要的,而且耐腐蚀性较强,加工也方便,故铝合金是制造飞机最_理想的材料。 [4]

硬铝根据其合金元素 含量不同可分别制造铆钉、飞机的螺旋桨及飞机上的高强度零件; 超硬铝是含有锌的硬铝,其硬度、强度均比硬铝高,不同品种的超硬铝用于制造各种结构零件、高载荷零件,是航空工业的重要材料之一。 [2]

2.船用行业

铝及铝合金在造船工业中应用越来越广,小到汽艇大_到万吨油轮,从海上气垫船到海下潜艇,从民用到军工,从捕鱼船到海洋开采船,均使用综合性能优良的铝合金生产船舶外壳、支架结构、配套设施、管道等。 [5]

铝合金应用于船用行业,可以使船的整体质量减重,有利用船舶行驶速度的提升,并能抵抗海水对船舶的腐蚀。 [6]  在船用行业应用的铝合金主要是铝铜合金、铝镁合金和铝硅合金。铝铜合金在我国及俄罗斯船舶中使用广泛,但其耐海水腐蚀性能差,阻碍了其在船舶行业中的发展。铝镁合金主要用于船体外壳、水泵导管、泵壳体及机座支架等,牌号有5083、5086、5456、5466等。铝硅合金结构强度适中,流动性好,充型能力强,易于生产致密度较高、结构复杂的零部件,如高压阀件、气缸体、泵、减速箱外壳、涡轮叶片等。 [3]

3.在化工行业中的应用

铝具有良好的导热性,铝及铝合金广泛用于生产化工设备中换热设备、抗浓硝酸 腐蚀的贮槽、吸附过滤器、分馏塔、管道及许多内衬等。铸造铝合金的流动性好,充型能力强,收缩率小,不易形成裂纹,抗腐蚀性能好（其表面可形成三氧化二铝、二氧化硅保护膜）,质量轻,力学性能好优良,大_量用于制造结构复杂的抗腐蚀零部件,如汽缸、管件、阀门、泵、活塞等。铝在化工生产中有许多特殊的用途 [7]  。铝不产生火花,铝合金可生产盛装容易挥发性物质的容器；铝无毒性,不会造成食物变质,不影响商品的外观,不腐蚀商品,因此,铝合金广泛用于制作食品化工工业中相关设备。 [3]

4.在金属包装行业中的应用

铝合金可用于金属包装,其具有以下优良特点：力学性能好,质轻抗压强度高,经久耐用,便于储存和运输商品；阻隔性能好,可阻挡阳光、氧气和潮湿的环境对物品的破坏,可延长物品的保质期；质地好、有美感,铝合金用作包装有独特的金属光泽,触摸感好、美观,提升商品品质；无毒易回收,可循环利用,节约资源,减少环境污染。铝合金被广泛用于啤酒、饮料及其他食品罐,多为冲压拉延成型结构。铝箔器皿美观、质轻、传热性好,用于快餐食品的包装,具有保鲜、保味、无毒的功效,被越来越多的食品行业使用。铝合金金属软管可挤压变形,内装物挤压即可使用,简单方便,常用于膏状化妆品包装。

5.在其他行业的应用

铝合金的比强度高、质量轻、流动性好、充型能力强、耐蚀性好、熔点低,广泛用于拖拉机、机车零部件、电子产品、医 疗器械、建筑装饰等行业。铝合金有优良的延展性,在日用品行业及食品行业得到大_量使用。在输送电力领域,铝合金制作的导线成本低、质量轻、抗腐蚀性能好、传热及易导电、抗磨,因而越来越受到人们的重视。在输电领域,铝合金的使用量最_大_,高达90％的高压导线材料是铝制品[10]。铝硅合金可作为良好的脱氧剂 ,减少钢产生皮下气泡的敏感性,炼钢脱氧提高钢的品质,铝硅合金市场用量大_,全国每年需求量达百万吨。