铝加工件_铝合金的优点和缺点

  一、铝的特点和优点

  相对于通常使用的钢铁材料，铝具有以下的重要特点和优点。基于这些特点与优点，铝及其合金在许多领域得到广泛的应用。

  (1)质量轻。铝的密度约为2.7g/cm3，只是钢铁的1/3。铝合金不仅应用于飞机制造等方面，而且由于当前节省能源的需要，车辆与舟船等常用交通运输工具的轻量化更加突出，铝合金在这方面也得到更加广阔的应用。此外，在土木结构和建筑门窗等方面，铝合金制造的结构也已经被广泛采用。

  (2)耐腐蚀。铝及铝合金在大气中不会“生锈”，耐大气腐蚀性远优于钢铁。这是由于铝对于空气中的氧具有较大的亲和力，因此，当铝的表面曝露大气中时，其表面很快就能生成一层附着力强、致密的有一定保护性的自然氧化膜。尽管氧化膜的厚度很薄，只有0.01~0.055m，但这已经赋予铝及铝合金优良的耐大气腐蚀性。特别是铝的阳极氧化处理，由于铝的阳极氧化膜是透明膜，既可以保持铝原有的金属质感，而且又可大幅地提高金属铝原表面的硬度、耐腐蚀性和耐磨损性，从而大大拓宽铝及铝合金的应用范围。

  (3)铝容易形成各种合金。铝合金可以满足多方面新的性能要求，尤其可满足力学性能与腐蚀性能方面的需要。目前已经使用的工业铝合金品种已达400多种，形成8个系列，从延展性最好的低强度纯铝1xxx系到超高强度的7xxx系合金，极限抗拉强度已经高达690MPa。铝合金可以通过热处理进行进一步强化，其比强度甚至可以与优质合金钢媲美。

  (4)加工成形性好。铝及其合金的压力加工产品，如板、管、棒、型、线、箔和粉都可以生产，并且其产品都已经得到广泛的工业应用。另外，许多铝的零部件和工艺品还可以通过铸造工艺得到。铝合金还可以进行车、铣、镗、刨等机械加工。

  (5)热传导性高。铝的热传导性虽次于铜，其热导率相当高，约为铜的50%一60%，而单位重量的热导性则优于铜。不论加热还是冷却，铝都是很好的金属介质。为此，在食品工业、化学工业、石油工业和航空工业中，铝材是被广泛采用的热交换器材料。此外，铝是生产金属厨具的首选材料。

  (6)导电性好。铝是两个常用的高电导率金属之一，电导体级别的铝是IACS(国际退火铜标准)的62%，然而铝的密度只有铜的1/3，因此，单位重量的铝却是相同单位重量的铜导电性的两倍。

  (7)光反射性强。抛光的铝对于无线电波、可见光波，直至红外光波等所有电磁光波都具有极强的反射性。抛光的铝表面对于白光的反射率达到80%以上。

  (8)无低温脆性。铝的低温拉伸强度比较高，可以用于低温结构材料。

  (9)耐核辐照性。铝的热中子吸收截面小，仅为0.23x105Pa左右，适合于热中子核反应堆使用。

  (10)冲击吸收性比较好。铝及铝合金的冲击吸收性好，适于制作汽车的保险杠。

  (11)非磁性，冲击不产生火花。铝及铝合金是非磁性的，且受冲击时不产生火花。这一性能在某些特殊用途时是非常可贵的特性，由此可作为电器设备的屏蔽材料，或作为易燃易爆的器材、仪表材料等。

  (12)可焊接。铝及铝合金通过惰性气体电弧焊接后的外观、耐腐蚀性和力学性能都比较好，可以满足焊接结构件的需要。

  (13)无毒性。铝对于生物体是无毒的。

  (14)回收再生性好。铝的熔点只有650℃左右，碎屑和废料很容易熔化再生回收，中熔再生的能量消耗只有3%.

 

  二、铝的缺点

  尽管铝具有上述优点和特点，但是铝也有其本身的缺点和弱点，其中有一些缺点可能就是从优点衍生的。其主要缺点是:

  (1)铝的硬度比较低，与此同时其耐磨性也比较差。

  (2)铝在凝固时体积收缩率比较大，大约为6.6%0

  (3)铝的线膨胀系数比较高。

  (4)铝的熔点比较低，铝和铝合金的使用温度不可能超过20090，因此其高温的使用受到限制。

  (5)铝的弹性模量只有钢的1/30

  (6)铝的电极电位很负，因此铝与异种金属接触时，容易作为阳极产生严重的电偶腐蚀。