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《鋁合金基礎(chǔ)教材第一編》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、1．概述1．1鋁的歷史1782年，法國化學(xué)家A.L.拉博瓦著發(fā)現(xiàn)了礬土（即今天的氧化鋁）具有金屬氧化物的性能，并將這種金屬命名為鋁（Alumine）1807年英國電化學(xué)家，得彼用電化學(xué)方法將礬土分離，確認了金屬鋁的存在，將其命名為Alumium,之后，又叫Aluminum,又稱為Aluminium。1854年，法國戴維用納作還原劑煉鋁，在拿破侖三世支持下建立了煉鋁廠。1886年，美國霍爾，法國郝魯特發(fā)明熔鹽電解煉鋁法，用冰晶石作溶劑，將氧化鋁溶解，然后電解。1887年，澳大利亞拜爾用濕式堿法發(fā)明了氧化鋁提取方法，結(jié)合熔鹽
2、電解，確立了從礬土到金屬鋁的現(xiàn)代鋁生產(chǎn)方法。-21-1．2世界各國的原鋁生產(chǎn)及消費-21-主要國鋁產(chǎn)業(yè)及日本各領(lǐng)域鋁材用量-21--21-1．3我國鋁錠，鋁材，鋁型材產(chǎn)量（表1）單位：萬噸年份19961997199819992000200120022003鋁錠190．1217．8233．6281．0289．9342．5435．8556．3鋁材162．0176．1147．1176．6217．7230．5298．8鋁型材82．888．638．346．257．8106．7176．01．4我國鋁型材發(fā)展的三個階段（表2）階段特征
3、標志1952年~1979年為奠基階段因國家軍事發(fā)展需要，建立了以生產(chǎn)軍品為主的鋁加工廠。東北輕合金加工廠1956年投產(chǎn)，西南鋁加工廠60年末投產(chǎn)，西北鋁加工70年代初產(chǎn)。1980年~1992年為調(diào)整發(fā)展階段隨著民用建筑材料市場發(fā)展需要，（用鋁窗代替木窗，鋼窗）涌現(xiàn)一批國營、民營鋁型材廠，鋁加工從軍品轉(zhuǎn)向民品為主。廣東鋁材廠的大量建成。1992年~至今為高速發(fā)展階段民用建筑材與交通運輸材相結(jié)合的格局。國內(nèi)幾大鋁加工廠如：興發(fā)，亞洲，金橋，忠旺，叢林，等大型企業(yè)形成。1．5我國鋁型材行業(yè)資料1）目前有鋁型材企業(yè)約650家2）
4、擠壓機為2500臺，其中2000噸以上57臺，5000噸以上8臺，8000噸以上4臺。3）擁有表面處理生產(chǎn)線約600余條。4）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)：建筑鋁型材：工業(yè)鋁型材=7：32．有關(guān)鋁產(chǎn)業(yè)在公元前5000～3000年就開始使用鐵、銅，但直到100年前才運用到鋁，所以鋁被稱之為年輕的金屬。鋁因其性質(zhì)優(yōu)良而廣泛用到高層建筑建材，車輛，船舶，電氣通信器材，金屬材料，在其越來越廣泛應(yīng)用的同時，其產(chǎn)量也僅次于鐵而成為居第二位的金屬。鋁為什么如此引起注目呢，是因為其比重輕﹑易加工。如：以擠壓制造出的窗框，不經(jīng)過焊接，彎曲等工藝，就能通過簡單
5、的組立、-21-較低的成本制作成形狀復(fù)雜且精密的物品。又如，用鍛造法制作出的具有高品質(zhì)的鋁部品，作汽車配件有利于汽車的輕量化。鋁是可回收的金屬，廢鋁再生簡單，不必消耗像電解鋁那么多能源，價值也高，使用鋁對資源環(huán)境都有十分重要的意義。如上所述鋁在降低輸送機構(gòu)的能耗及提升效率，使其科技水平提高，提高人民生活水平，擴大耐用消費領(lǐng)域，廢物的再生利用，節(jié)約資源等方面都將是十分看好的金屬材料。下圖為和勝鋁制品廠型材斷面圖例-21-3．鋁的特征鋁（99.996％）的物理性質(zhì)如下表所示。但含有不純物或添加不同元素時，其性質(zhì)會發(fā)生變化。像
6、這種鋁及鋁合金的特征將在后文進行介紹?！对谑覝叵录冧X（99.996％）的性質(zhì)》項目數(shù)值CGS制SI單位制原子量26.98原子序號13晶體結(jié)構(gòu)面心立方晶格常數(shù)4.096×10－8cm☆密度2.70(g/cm3)☆線膨脹系數(shù)23.7×10－6/deg23.7×10－6/K☆融點660.4℃融解熱94.6cal/g10.7KJ/mol沸點2470℃蒸發(fā)熱2576cal/g291KJ/mol比熱0.215cal/(g·deg)24.3J/(K·mol)☆熱傳導(dǎo)率0.566cal/(cm·s·deg)237W/(m·K)☆電傳導(dǎo)率
7、37.66/(Ω·mm2)37.66Sm/mm2比電阻0.02655Ω·mm2/m電阻溫度系數(shù)4.2×10－3電化學(xué)當量0.3354g/(A·h)磁化率0.61×10－6cm3/g☆楊氏率6.97×103kgf/mm268.3×109N/m2剛性率2.60×103kgf/mm225.5×109N/m2☆泊松比0.34-21--21-3．1輕量鋁的比重約2.70，在實用合金材料中僅次于鎂（1.74），大約是鐵（7.87），銅(8.96)的1/3，作為在一般所使用的金屬中最輕的金屬，在航空機，船舶，車輛等的交通機械，建筑，土
8、木等領(lǐng)域起著輕量化的作用。3．2硬度高在鋁中添加各種元素后，進行加工或者熱處理，能控制強度。除此外，依合金的種類，性質(zhì)區(qū)別，抗拉強度可變范圍為7～60Kgf/mm2可依照用途選用比強度的材質(zhì)。比強度＝抗拉強度/比重3．3良好的加工性因延展性好，能夠簡單制作出板，金屬薄片，棒，管，形材等各種形狀的制品。除此外切削，鍛造
