高強(qiáng)度硬鋁合金 (high strength duralumin alloy)

鋁-銅-鎂系中強(qiáng)度最高的合金?？蔁崽幚韽?qiáng)化，有一定的耐熱性和滿意的塑性。它是應(yīng)用最廣泛的一種變形鋁合金。

化學(xué)成分?? 很多國(guó)家都生產(chǎn)這種合金，中國(guó)牌號(hào)為2A12(LY12)，美國(guó)牌號(hào)為2024，前蘇聯(lián)牌號(hào)為п16，其化學(xué)成分都基本上相同。銅、鎂、錳是該合金的主要合金化元素，其含量(％)為：Cu3.8～4.9，Mg1.2～1.8，Mn0.3～0.9。主要強(qiáng)化相為S(Al₂CuMg)相，其次為θ(CuAl₂)相(見鋁合金的相)。

生產(chǎn)工藝參數(shù)??? 在工業(yè)生產(chǎn)中，熔煉溫度為720～760℃，鑄造溫度為700～730℃，均勻化溫度為490℃。塑性變形加工性能好，可加工成板、帶、管、棒、型和線材，熱軋溫度為390～440℃，擠壓溫度為380～450℃，鍛造溫度為380～470℃。熱處理強(qiáng)化效果顯著，淬火溫度為485～498℃，是比較敏于過燒的合金，熱處理制度要嚴(yán)格控制，過燒溫度為505℃，淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間不能超過30s，冷卻速度不得小于50℃／s。淬火后1.5h內(nèi)能保持較好的塑性，比較快地開始自然時(shí)效強(qiáng)化，96h后完成強(qiáng)化。大多數(shù)材料在自然時(shí)效狀態(tài)使用，因?yàn)樵摵辖鸬闹饕獜?qiáng)化相是比較耐熱的S(Al₂CuMg)相，可在100℃以下溫度長(zhǎng)期使用。如果在150℃以上使用，為了保證材料在工作溫度下組織和性能的穩(wěn)定，應(yīng)采用人工時(shí)效處理，人工時(shí)效溫度為185～195℃，6～12h。

力學(xué)性能??? 2A12合金的室溫典型力學(xué)性能列于表中。該合金在自然時(shí)效狀態(tài)下耐腐蝕性能尚好，固溶體中的溶質(zhì)原子發(fā)生偏聚，形成G．P．區(qū)(見鋁合金的相)，無第二相析出，腐蝕特征為全面均勻腐蝕。如果自然時(shí)效的材料在使用過程中受熱，或者合金經(jīng)人工時(shí)效處理，在晶界析出θ(CuAl₂)相或S(Al₂uMg)相，造成晶界附近出現(xiàn)貧銅區(qū)，則引起晶間腐蝕。工業(yè)生產(chǎn)中常在板材表面包一層純鋁來保護(hù)，在人工時(shí)效前進(jìn)行預(yù)變形也可改善合金的耐腐蝕性能。該合金的焊接性能不好，大多采用鉚接連接。退火狀態(tài)切削性能不佳，切削加工多在熱處理強(qiáng)化后進(jìn)行。在退火和新淬火狀態(tài)容易進(jìn)行冷成形制成各種零部件。

應(yīng)用???? 該合金在飛機(jī)制造業(yè)廣泛用于制造蒙皮、隔框、翼肋、翼梁、骨架等高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)件和工作溫度高達(dá)150℃的熱強(qiáng)零部件，在建筑、車輛和船舶制造業(yè)用于制造承力結(jié)構(gòu)件。

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