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铝合金的许用应力是多少?抗压 抗剪的

日期:2019-02-15 02:08

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  2013-04-01展开全部铝合金材料的性质及其在建筑领域中的应用1. 铝合金材料的物理、化学性质:

  铝、镁、钛等金属的密度小,分别为2.7g/cm3、1.7g/cm3、和4.5g/cm3,因此,这几种金属通常被称为轻金属,其相应的铝合金、镁合金、钛合金则称为轻合金。铝合金具有比重小、导热性好、易于成形、价格低廉等优点,已广泛应用于航空航天、交通运输、轻工建材等部门,是轻合金中应用最广、用量最多的合金。

  铝合金的发展可追溯到1906年时效强化现象在柏林被Alfred Wilm偶然发现,硬铝Duralumin、随之研制成功并用于飞机结构件上[7]。在此基础上随后开发出的Al-Cu-Mg系合金,如2014和2024,其抗拉强度为350~480MPa,至今仍在使用。第二次世界大战期间,由于军用航空材料的需要,抗拉强度超过500MP的Al-Zn_Mg_Cu.合金发展起来,其中最著名的合金是7075[6]。第二次世界大战后,-系列新合金(尤其是7000系),如7050、7010、7475和7055等研制成功。这些铝合金的研制,在不断提高强度的同时,更加注重改善其抗应力腐蚀性能和断裂韧性,以提高构件的工作可靠性[1]。目前,高强、高韧是铝合金发展的主要方向。

  开发能够替代部分变形铝合金的高强韧铸造铝合金可以缩短制造周期,降低成本。国外最著名的高强韧铸造铝合金有法国的A-U5GT,美国的201.0,这些合金都具有很好的力学性能。我国的ZL205A,抗拉强度为510MPa,延伸率可达13%。最近;北京航空材料研究院研制出一种与ZL205A成分相近、韧性特别好的铸造铝合金,其延伸率达19%~23%,冲击韧性为ak181~304kJ/m2[9]。

  近年来,铸造铝基复合材料发展较为迅速,例如,铸造Al-Si基SiC颗粒增强复合材料,提高了合金的性能,尤其是刚性和耐磨性,并已应用到航空、航天、汽车等领域。铝基非晶/纳米复合材料作为最具应用潜力的新一代纳米金属结构材料,近年来受到了国际材料科学界的高度重视。据报导其薄带状样品抗拉强度最高可达1560 MPa,是商用铝合金的3倍,其比强度可与陶瓷媲美,并可保持良好的塑性与高温稳定性,它的出现为发展超高强金属结构材料开辟了一条新的途径。此外,一些新型的具有特种功能的铸造铝合金材料也处于研究应用阶段,如快速凝固/粉末冶金铝合金和喷射沉积铝合金。2. 铝合金材料的应用分析:卓越的固有特性 加工过程中的优点主要应用领域轻低熔点饮料容器和包装高比强度和模量易溶化和铸造建筑材料高电和热导率机械加工性好航空和航天工业好的耐腐蚀性能应用通用的变形技术地面运输工业无磁性适用于通用的连接技术电气和电子学材料无毒适用于先进的加工技术热交换器3. 铝及铝合金的分类举例:产品名称组别汉字牌号铝及铝合金工业纯铝四号工业纯铝防锈铝二号防锈铝硬铝十二号硬铝锻铝二号锻铝超硬铝四号超硬铝特殊铝六十六号特殊铝硬釬焊铝一号硬釬焊铝4. 铝的提炼和铝合金铸造:

  铝材料是从铝矿土中提起的。铝矿土必须经过特殊的机械加工以提高其纯度。然後再通过化学程序析出铝土、即氧化铝。

  所有铝的生产均基於Hall-Heroult法。将从铝土矿制得的氧化铝溶於冰晶石、电解液,其中加有几种氟化物的盐类以控制电解液的温度、密度、电阻率以及铝的溶解度。然後,通入电流电解已熔的氧化铝。这样,氧在碳阳极上生成并与後者起反应,而铝则在阴极上作为金属液层而聚集。已分离出的金属可以定时用虹吸法或真空法移出度坩埚中,然後将铝液转移到铸造设备中浇铸成锭。

  铝锭加热熔化後,加入相应的合金原素,如:镁、锰、硅、等,熔铸成铝棒或铝条。也就是铝挤压的原材料。

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