氧化鋁在1808年在實(shí)驗(yàn)室利用電解還原為鋁材，于1884年即被作為建筑材料使用在美國(guó)華盛頓紀(jì)念碑尖頂上至今；鋁材加入各種金屬元素合成的鋁合金材料已被建筑工業(yè)廣泛應(yīng)用在各環(huán)節(jié)上。1908年美國(guó)鋁業(yè)公司發(fā)明電工鋁合金1050，并制成鋼芯鋁絞線(xiàn)，開(kāi)創(chuàng)高壓遠(yuǎn)程輸電先鋒。1915年美國(guó)鋁業(yè)公司發(fā)明2017合金，1933年發(fā)明2024合金，使鋁在航空器中的應(yīng)用得以迅速擴(kuò)大。 1933年美國(guó)鋁業(yè)公司發(fā)明6061合金，隨即創(chuàng)造了擠壓機(jī)淬火工藝，顯著擴(kuò)大了擠壓型材應(yīng)用范圍。1943年美國(guó)鋁業(yè)公司發(fā)明了6063合金及7075合金，開(kāi)創(chuàng)了高度度鋁合金的新紀(jì)元。1965年美國(guó)鋁業(yè)公司又發(fā)明了A356鑄造鋁合金，這是經(jīng)典鑄造鋁合金。隨著對(duì)鋁合金材料方面的研究深入，高度鋁合金(2000、7000系列)以其優(yōu)異的綜合性能在商用飛機(jī)上的使用量已經(jīng)達(dá)到其結(jié)構(gòu)質(zhì)量的80%以上，因此得到大部分國(guó)家航空工業(yè)界的普遍重視。鋁合金開(kāi)始逐漸應(yīng)用于生活、軍事、科技方面。 [1]
物質(zhì)特性
鋁合金密度低，但強(qiáng)度比較高，接近或超過(guò)優(yōu)質(zhì)鋼，塑性好，可加工成各種型材，具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和抗蝕性，工業(yè)上廣泛使用，使用量?jī)H次于鋼。一些鋁合金可以采用熱處理獲得良好的機(jī)械性能、物理性能和抗腐蝕性能。硬鋁合金屬AI—Cu—Mg系，一般含有少量的Mn，可熱處理強(qiáng)化．其特點(diǎn)是硬度大，但塑性較差。超硬鋁屬Al一Cu—Mg—Zn系，可熱處理強(qiáng)化，是室溫下強(qiáng)度高的鋁合金，但耐腐蝕性差，高溫軟化快。鍛鋁合金主要是Al—Zn—Mg—Si系合金，雖然加入元素種類(lèi)多，但是含量少，因而具有優(yōu)良的熱塑性，適宜鍛造，故又稱(chēng)鍛造鋁合金。 [2] 鋁的密度�。é�=2.7g/cm3），大約是鐵的 1/3，熔點(diǎn)低（660℃），鋁是面心立方結(jié)構(gòu)，故具有很高的塑性（δ:32~40%，ψ:70~90%），易于加工，可制成各種型材、板材，抗腐蝕性能好。但是純鋁的強(qiáng)度很低，退火狀態(tài) σb 值約為8kgf/mm2，故不宜作結(jié)構(gòu)材料。通過(guò)長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn)，人們逐漸以加入合金元素及運(yùn)用熱處理等方法來(lái)強(qiáng)化鋁，這就得到了一系列的鋁合金。 添加一定元素形成的合金在保持純鋁質(zhì)輕等優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)還能具有較高的強(qiáng)度，σb 值分別可達(dá) 24～60kgf/mm2。這樣使得其“比強(qiáng)度”（強(qiáng)度與比重的比值 σb/ρ）勝過(guò)很多合金鋼，成為理想的結(jié)構(gòu)材料，廣泛用于機(jī)械制造、運(yùn)輸機(jī)械、動(dòng)力機(jī)械及航空工業(yè)等方面，飛機(jī)的機(jī)身、蒙皮、壓氣機(jī)等常以鋁合金制造，以減輕自重。采用鋁合金代替鋼板材料的焊接，結(jié)構(gòu)重量可減輕50%以上。
相關(guān)推薦
