【正文】 金屬?gòu)?qiáng)度的90%～95%。5A06合金和其他馬格納里型合金(5A05A05A05)一樣，都屬于熱處理不可強(qiáng)化的鋁合金，其半成品通常是在退火狀態(tài)下供應(yīng)。通常在較低的溫度下(310℃～335℃)退火，并在空氣中冷卻。當(dāng)退火溫度較高或者在熱擠壓狀態(tài)下供應(yīng)半成品時(shí)，如果使用溫度高于60℃，則過(guò)飽和固溶體將發(fā)生分解，沿晶粒邊界析出β相(Al３Ｍg２)質(zhì)點(diǎn)，因而急劇地提高了合金的應(yīng)力腐蝕和晶間腐蝕傾向性。(6)2A70合金屬于復(fù)雜的Al－Ｃu－Mg－Ni－Fe系合金，是一種熱強(qiáng)鋁合金，近來(lái)在高溫工作結(jié)構(gòu)件中獲得了十分廣泛的應(yīng)用。合金在熱狀態(tài)下能夠很好地變形，變形的溫度范圍為350℃～470℃。2A70合金通過(guò)熱處理可以劇烈強(qiáng)化，主要強(qiáng)化相是S相(Al２CuMg)。熱擠壓型材經(jīng)過(guò)淬火和人工時(shí)效后，合金的抗拉強(qiáng)度可達(dá)到420N／mm２～450N／mm２，屈服強(qiáng)度可達(dá)到300N／mm２～380N／mm２。因此，該合金的力學(xué)性能接近于高強(qiáng)度鋁合金的。2A70合金擠壓型材在淬火和人工時(shí)效狀態(tài)下沒(méi)有腐蝕開(kāi)裂傾向，但合金的一般抗蝕性不高。
因此，該合金型材最好進(jìn)行陽(yáng)極化處理或涂漆處理，也可以進(jìn)行點(diǎn)焊、滾焊和切削加工。 (7)2A12合金是應(yīng)用最廣泛的一種硬合金，屬于Al－Cu－Mg－Mn系四元合金。2A12合金可熱處理顯著強(qiáng)化，主要強(qiáng)化相是S相(Al２CuMg)和CuAl２。合金在熱狀態(tài)和冷狀態(tài)(無(wú)論退火狀態(tài)還是淬火狀態(tài))下均能很好地變形。熱變形可以在很寬的溫度范圍(350℃～450℃)內(nèi)進(jìn)行。淬火和自然時(shí)效后，半成品的力學(xué)性能在很大程度上取決于預(yù)加工的條件。例如，用鑄坯擠壓的壁板和型材，保留未再結(jié)晶組織(擠壓效應(yīng))，熱處理后的強(qiáng)度性能具有最大值，達(dá)Rm=450N／mm２～490N／mm２。用預(yù)變形坯料擠壓的型材，經(jīng)熱處理后，其強(qiáng)度性能明顯下降，Rm=390N／mm２～420N／mm２，大致和軋制厚板的強(qiáng)度性能相同。如果用含銅量和含錳量為上限(%～%Cu、%～%Mn)的2A12鋁合金擠壓生
產(chǎn)半成品，并將擠壓溫度提高到430℃～460℃，則在塑性指標(biāo)沒(méi)有明顯降低的情況下，其強(qiáng)度性能大約可提高10%。2A12合金的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度也和自然時(shí)效時(shí)間有關(guān)。強(qiáng)度的提高主要是在24h內(nèi)，當(dāng)繼續(xù)時(shí)效時(shí)，強(qiáng)度性能的增長(zhǎng)就不明顯了。因此，試樣淬火后經(jīng)過(guò)24h～48h即可進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)。對(duì)淬火和時(shí)效的半成品進(jìn)行冷變形，可使其強(qiáng)度性能(特別是屈服強(qiáng)度)得到顯著提高。2A12合金半成品在淬火后進(jìn)行自然時(shí)效狀態(tài)下抗蝕性低，甚至在短時(shí)間加熱到150℃以上
時(shí)，抗晶間腐蝕性能急劇下降，將淬火的半成品進(jìn)行人工時(shí)效(加熱到190℃，保溫6h～８h)，可以提高抗蝕性和強(qiáng)度性能(特別是屈服強(qiáng)度)，但塑性指標(biāo)卻大大降低，例如，相對(duì)伸
長(zhǎng)率可降低1／２～2／３。因此，當(dāng)必須采用人工時(shí)效時(shí)，所有工藝操作(彎曲、矯直)都應(yīng)當(dāng)在自然時(shí)效以后進(jìn)行，只對(duì)最終產(chǎn)品進(jìn)行人工時(shí)效。2A12合金可以進(jìn)行點(diǎn)焊和滾焊，但氬弧焊和氣焊的效果不好。盡管焊接接頭的強(qiáng)度系數(shù)具有中等數(shù)值(60%～７０％)，但該合金在熔焊時(shí)，在焊縫處經(jīng)常出現(xiàn)結(jié)晶裂紋。因此，一般不采用2A12合金制造密封結(jié)構(gòu)。該合金的半成品(其中包括型材和壁板)通常用鉚接方法連接，很少采用點(diǎn)焊連接。(8)2A06合金與2A12合金一樣，是Al－Ｃu－Mg－Mn系四元合金。該合金在熱處理時(shí)的主要強(qiáng)化相與2A12合金的相同，也是S相(Al２ＣuMg)和CuAl２相。但是，2A12合金中所沒(méi)有的Al３Ti相，對(duì)2A06合金的強(qiáng)化作用具有一定影響。2A06合金在熱狀態(tài)和冷狀態(tài)下均能很好地變形，最適宜的熱變形溫度范圍為400℃～470℃。
該合金擠壓型材和壁板在室溫下的力學(xué)性能與2A12合金的大致相等，在自然時(shí)效狀態(tài)下比2A12合金具有更高的抗蝕性。因此，2A06合金壁板在自然時(shí)效狀態(tài)下使用。2A06合金在自然時(shí)效狀態(tài)下的強(qiáng)化速度比2A12合金的低，這可使2A06合金壁板比2A12合金壁板放置更長(zhǎng)的時(shí)間再進(jìn)行冷加工(例如矯直、彎曲)。在可焊性方面，2A06合金優(yōu)于2A12合金。但是，在焊接時(shí)，靠近焊縫區(qū)合金的抗蝕性明顯下降。因此，與2A12合金一樣，2A06合金不用于制造密封結(jié)構(gòu)，其半成品主要用于鉚接方法和點(diǎn)焊方法進(jìn)行連接。(9)7A04合金屬于Al－Ｚn－Mg－Ｃu四元系，是一種強(qiáng)度最高的鋁合金，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)壁板和型材。用熱處理方法可使合金劇烈強(qiáng)化，主要強(qiáng)化相是MgZn２和Al２MgZn相。與2A12和2A06合金不同，7A04合金擠壓半成品只能在淬火和人工時(shí)效狀態(tài)下供應(yīng)，因?yàn)?A04合金在自然時(shí)效狀態(tài)下的抗蝕性能低。7A04合金的特點(diǎn)是淬火溫度范圍寬，可在460℃～480℃的范圍內(nèi)進(jìn)行。在上述溫度范圍內(nèi)改變淬火加熱溫度，對(duì)合金的力學(xué)性能沒(méi)有影響。但是與其他合金相比，7A04合金對(duì)從爐內(nèi)向冷卻介質(zhì)的轉(zhuǎn)移時(shí)間具有更高的敏感性。當(dāng)轉(zhuǎn)移時(shí)間由3s～5s增加到20s時(shí)，抗拉強(qiáng)度下降10N／mm２～11N／mm２，屈服強(qiáng)度降低30N／mm２～40N／mm２。在135℃～145℃溫度下，保溫16h進(jìn)行人工時(shí)效處理，可得到強(qiáng)度性能最高的擠壓產(chǎn)品。淬火與人工時(shí)效之間的放置時(shí)間對(duì)7A04合金擠壓產(chǎn)品的力學(xué)性能沒(méi)有明顯影響。擠壓比的大小對(duì)7A04合金的影響與2A12合金相似。例如，在擠壓階段變斷面型材時(shí)，大頭部分和型材部分的抗拉強(qiáng)度的差別可達(dá)50N／mm２，在屈服強(qiáng)度之間也有大致相同的差別。
7A04合金可進(jìn)行點(diǎn)焊，但不能進(jìn)行氬弧焊和氣焊。與2A12合金一樣，在熔焊時(shí)7A04合金在焊縫區(qū)有產(chǎn)生晶間裂紋的傾向。因此，對(duì)擠壓制品(厚板、型材和壁板)進(jìn)行連接時(shí)，常用鉚接方法，而對(duì)于薄板可以采用點(diǎn)焊方法。近20年來(lái)人們致力于研發(fā)軍用及其他特殊用途的高強(qiáng)高韌鋁合金(見(jiàn)表3)和各種用途的高性能民用鋁合金，其特性和用途分別列于表3和表4中。表3 軍用及其他用途的高強(qiáng)度鋁合金2124強(qiáng)度、塑性和斷裂韌性比2024合金的好，SCC性能與2024的相似T351和T851狀態(tài)38～152mm厚板飛機(jī)結(jié)構(gòu)件2048斷裂韌性比2124合金的好，SCC性能與2024和2124的相似T851狀態(tài)厚板、薄板飛機(jī)結(jié)構(gòu)件2419斷裂韌性比2219合金的好飛機(jī)高溫結(jié)構(gòu)件，高強(qiáng)焊接件2224強(qiáng)度、斷裂韌性和抗疲勞性能比2024合金的好
，工藝性能和耐腐蝕性與2024的相似，價(jià)格比2024的貴T3511擠壓件波音767等飛機(jī)結(jié)構(gòu)件2324高強(qiáng)度和高斷裂韌性T39狀態(tài)厚板、薄板波音767等飛機(jī)結(jié)構(gòu)件д16ч斷裂韌性比д16合金的高10%～15%以T，TH，T1，T1H狀態(tài)應(yīng)用T，TH狀態(tài)材料用于運(yùn)輸機(jī)。T1H狀態(tài)材料用于超音速飛機(jī)1161強(qiáng)度比д16ч的高2倍，斷裂韌性比д16ч的高20%～50％以T，TH，T1，T1H狀態(tài)應(yīng)用T，TH狀態(tài)材料用于運(yùn)輸機(jī)，T1H狀態(tài)材料用于超音速飛機(jī)1163強(qiáng)度比д16ч的相似，斷裂韌性比д16ч的高10
%以T，TH，T1，T1H狀態(tài)應(yīng)用伊爾96－３００和圖204等飛機(jī)機(jī)體受力構(gòu)件7075固溶處理后塑性好，熱處理強(qiáng)化效果特別好，在150℃以下有高強(qiáng)度，并且有特別好的低溫強(qiáng)度，焊接性能差，有應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂傾向，雙級(jí)時(shí)效可提高抗SCC性能TT7T76薄板，T65T765T7351厚板，TT7
T7352鍛件，T651T73511擠壓件飛機(jī)上、下翼面壁板，桁條，隔框7049可代替7079合金，強(qiáng)度高和抗SCC性能好，抗普通腐
蝕能力不強(qiáng)T7351T76511擠壓件，T7T7352鍛件，T73薄板和厚板飛機(jī)主起落架，導(dǎo)彈配件71497249強(qiáng)度和抗SCC性能好，斷裂韌性好于7049，
是7049的改良型合金，7249優(yōu)于7149T7T7T7452鍛件，T7351T76511擠壓件同上71757475強(qiáng)度、斷裂韌性高，抗疲勞性能好，抗蝕性(T76)比7075好，即有很好的綜合性能，采用特殊加工工藝可使其具有超塑性。T7T761薄板，T65T7651和T7351厚板、薄板機(jī)身、機(jī)翼蒙皮，中央翼結(jié)構(gòu)件，翼梁，艙膛，T－３９隔板，直升機(jī)艙板，起落架艙門(mén)70507150強(qiáng)度高，斷裂韌性、抗應(yīng)力腐蝕和抗剝落腐蝕性能好，淬火敏感性小，可制造大型件。7150的綜合性能優(yōu)于7050合金10%～15%T765T7451厚板，T351T7651T7351T74511擠壓件，T7452自由鍛件，T7T
765T7452模鍛件，T73線材，T76包鋁薄板飛機(jī)機(jī)身框架，機(jī)翼蒙皮，艙壁，條，加強(qiáng)筋，肋，托架，起落架支承部件，座椅導(dǎo)軌，鉚釘7010具有與7050大致相同的特點(diǎn)，降低了Cu含量，克服了7050合金鑄造裂紋問(wèn)題T7651厚板，T7T7452鍛件飛機(jī)機(jī)身框架，機(jī)翼蒙皮，艙壁，條，加強(qiáng)筋，肋，托架，起落架支承部件，座椅導(dǎo)軌，鉚釘7055抗壓和抗拉強(qiáng)度比7150的高10%，斷裂韌性、耐腐蝕
性與7150的相似T7751厚板和擠壓件，T77511擠壓件，T77鍛件飛機(jī)上翼蒙皮，長(zhǎng)桁，水平尾翼，龍骨梁，座軌，貨運(yùn)滑軌7090PM7090－T7E80強(qiáng)度比7050－T76的高10%～20％，
其韌性和耐腐蝕性也均比1M7050的好，即綜合性能好T7E80、T7E71鍛件，TE71
擠壓件飛機(jī)主起落架閘門(mén)的連桿操縱裝置，機(jī)體構(gòu)件，直升機(jī)旋翼夾頭，起落撬和彈射座椅導(dǎo)軌
7091具有與7090大致相同的特點(diǎn)，韌性和耐腐蝕性好于7090的T7E68鍛件，TE70、TE69擠壓件飛機(jī)主起落架閘門(mén)的連桿操縱裝置，機(jī)體構(gòu)件，直升機(jī)旋翼夾頭，起落撬和彈射座椅導(dǎo)軌續(xù)表3CW67CW64強(qiáng)度與7090的相當(dāng)，而斷裂韌性高1倍T7X2鍛件飛機(jī)主起落架閘門(mén)的連桿操縱裝置，機(jī)體構(gòu)件，直升機(jī)旋翼夾頭，起落撬和彈射座椅導(dǎo)軌7064有極好的綜合性能TX65TX765TX7351擠壓件飛機(jī)主起落架閘門(mén)的連桿操縱裝置，機(jī)體構(gòu)件，直升機(jī)旋翼夾頭，起落撬和彈射座椅導(dǎo)軌B93пч工藝性能高，具有低的臨界淬火冷卻速度(3℃／s)TT3形狀復(fù)雜的大型鍛件飛機(jī)主起落架閘門(mén)的連桿操縱
裝置，機(jī)體構(gòu)件、直升機(jī)旋翼夾頭、起落撬和彈射座椅導(dǎo)軌B95具有與7075基本相同的特點(diǎn)TTT3狀態(tài)薄板，包鋁薄板，厚板，預(yù)拉伸板，擠壓件，自由鍛件，模鍛件飛機(jī)結(jié)構(gòu)件，通用工業(yè)結(jié)構(gòu)材料B95дчB95改良型合金，斷裂韌性比B95的高TTT3薄板，包鋁薄板，厚板，預(yù)拉伸板，TTT3擠壓件，自由鍛件，模鍛件飛機(jī)上翼蒙皮，隔框，桁條，起落架B950ЧB95改良型合金，斷裂韌性比B95пч的高T3鍛件，TT3板材和擠壓件飛機(jī)結(jié)構(gòu)件用鍛件及飛機(jī)上翼蒙皮，隔框，桁條B96ц合金化程度最高、強(qiáng)度升高，抗應(yīng)力腐蝕和剝落腐蝕性能低，應(yīng)力集中敏感性較高TTT3擠壓件，鍛件飛機(jī)結(jié)構(gòu)件用鍛件及飛機(jī)上翼蒙皮，隔框，桁條B96ц1具有與B96ц相似的特點(diǎn)，σb高達(dá)735MPa，TT3有中等斷裂韌性TTT3擠壓件，鍛件飛機(jī)上大中型零件B96ц3強(qiáng)度比B96ц和B96ц1的低，塑性高50%～100％TTT3擠壓件，鍛件飛機(jī)上大中型零件01975在Al－Ｚn－Mg合金中添加少量Sc和Zn,有好的抗疲勞性能和焊接性能同上飛機(jī)部件，交通運(yùn)輸器部件01970在Al－Zn－Mg合金中添加少量Sc和Zn，有好的抗疲勞性能和焊接性能同上同上表4 擠壓型材用新型鋁合金及其性能合 金力 學(xué) 性 能擠 壓 性 能T6狀態(tài)擠壓狀態(tài)實(shí)心型材空心型材Rp0。2/(Nmm２)Rm/(Nmm２)Rm/(Nmm２)6060200230175特優(yōu)特優(yōu)6106235265180優(yōu)優(yōu)6005A270290200優(yōu)優(yōu)6082290340200優(yōu)優(yōu)6013331359200優(yōu)可以7020310370330良一般CP703300340310優(yōu)良7120390440340很好不良1．3 變形鋁合金的可擠壓性定性地評(píng)價(jià)金屬的擠壓能力可以用一綜合指標(biāo)—可擠壓性指數(shù)來(lái)表示?？蓴D壓
性的涵義是指合金以高流出速度、大變形程度和低單位擠壓壓力進(jìn)行擠壓的相對(duì)能力。表2給出了部分鋁合金的可擠壓性指數(shù)，而實(shí)際上這些指數(shù)是隨擠壓條件而變化的。可擠壓性指數(shù)主要與合金的化學(xué)成分以及型材的斷面形狀有關(guān)，實(shí)用中一般采用6063合金為一個(gè)單位與其他的合金相比較。這種方法往往由于擠壓條件的不同，得出的結(jié)果也不一樣。下面給出一個(gè)可擠壓性指數(shù)Z與擠壓基本參數(shù)之間的關(guān)系式： (1)式中：C—比例系數(shù)；Vf—制品流出速度，m／min；σk—合金的變形抗力，N/mm2；f1—型材斷面復(fù)雜程度系數(shù)。若取6063合金的可擠壓性指數(shù)為100，則按式(1)計(jì)算出的鋁合金的可擠壓性指數(shù)如表5。由表5可見(jiàn)，按可擠壓性指數(shù)Z的大小，鋁合金可分為三組：易擠壓合金，Z＞100；中
等可擠壓合金，Z=100～５０；難擠壓合金，Z＜50。表5 部分工業(yè)鋁合金的可擠壓性指數(shù)(平均值)`合金／(mmin－１)σk／(Nmm2)Z指數(shù)棒材、條材簡(jiǎn)單型材復(fù)