鋁合金牌號(hào)中AA是英文全稱ALUMINIUM ASSOCIATION的縮寫，是美國(guó)鋁協(xié)會(huì)的簡(jiǎn)稱。AA僅冠于變形鋁合金牌號(hào)的前面。代表該牌號(hào)是依據(jù)美鋁標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)和檢驗(yàn)的。
國(guó)內(nèi)外常用鋁及鋁合金牌號(hào)對(duì)照表
類 中國(guó) 美國(guó) 英國(guó) 日本 法國(guó) 德國(guó) 前蘇聯(lián)
別 GB ASTM BS JIS NF DIN ГОСТ
工 1A99 1199 A199.99R A99
業(yè) 1A97 A199.98R A97
純 1A95 A95
鋁 1A80 1080(1A) 1080 1080A A199.90 A8
1A50 1050 1050(1B) 1050 1050A A199.50 A5
防 5A02 5052 NS4 5052 5052 A1Mg2.5 Amg
銹 5A03 NS5 AMg3
鋁 5A05 5056 NB6 5056 A1Mg5 AMg5V
5A30 5456 NG61 5556 5957
2A01 2036 2117 2117 AlCu2.5Mg0.5 D18
硬 2A11 HF15 2017 2017S AlCuMg1 D1
鋁 2A12 2124 2024 2024 AlCuMg2 D16AVTV
2B16 2319
鍛 2A80 2N01 AK4
2A90 2218 2018 AK2
鋁 2A14 2014 2014 2014 AlCuSiMn AK8
超硬鋁 7A09 7175 7075 7075 AlZnMgCu1.5 V95P
ZAlSi7Mn 356.2 LM25 AC4C G-AlSi7Mg
鑄 ZAlSi12 413.2 LM6 AC3A A-S12-Y4 G-Al12 AL2
造 ZAlSi5Cu1Mg 355.2 AL5
鋁 ZAlSi2Cu2Mg1 413.0 AC8A G-Al12(Cu)
合 ZAlCu5Mn AL19
金 ZAlCu5MnCdVA 201.0
ZAlMg10 520.2 LM10 AG11 G-AlMg10 AL8
ZAlMg5Si G-AlMg5Si AL13
類 中國(guó) 美國(guó) 英國(guó) 日本 法國(guó) 德國(guó) 前蘇聯(lián)
別 GB ASTM BS JIS NF DIN ГОСТ
工 1A99 1199 A199.99R A99
業(yè) 1A97 A199.98R A97
純 1A95 A95
鋁 1A80 1080(1A) 1080 1080A A199.90 A8
1A50 1050 1050(1B) 1050 1050A A199.50 A5
防 5A02 5052 NS4 5052 5052 A1Mg2.5 Amg
銹 5A03 NS5 AMg3
鋁 5A05 5056 NB6 5056 A1Mg5 AMg5V
5A30 5456 NG61 5556 5957
2A01 2036 2117 2117 AlCu2.5Mg0.5 D18
硬 2A11 HF15 2017 2017S AlCuMg1 D1
鋁 2A12 2124 2024 2024 AlCuMg2 D16AVTV
2B16 2319
鍛 2A80 2N01 AK4
2A90 2218 2018 AK2
鋁 2A14 2014 2014 2014 AlCuSiMn AK8
超硬鋁 7A09 7175 7075 7075 AlZnMgCu1.5 V95P
ZAlSi7Mn 356.2 LM25 AC4C G-AlSi7Mg
鑄 ZAlSi12 413.2 LM6 AC3A A-S12-Y4 G-Al12 AL2
造 ZAlSi5Cu1Mg 355.2 AL5
鋁 ZAlSi2Cu2Mg1 413.0 AC8A G-Al12(Cu)
合 ZAlCu5Mn AL19
金 ZAlCu5MnCdVA 201.0
ZAlMg10 520.2 LM10 AG11 G-AlMg10 AL8
ZAlMg5Si G-AlMg5Si AL13
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鋁合金通常使用銅、鋅、錳、硅、鎂等合金元素。跟普通的碳鋼相比有更輕及耐腐蝕的性能，但抗腐蝕性不如純鋁。在干凈、干燥的環(huán)境下鋁合金的表面會(huì)形成保護(hù)的氧化層。造成電偶腐蝕（Galvanic corrosion）加速的情況有：鋁合金與不銹鋼接觸的情況、其他金屬的腐蝕電位比鋁合金低或是在潮濕的環(huán)境下。如果鋁和不銹鋼要一同使用必須在有water-containing systems或是戶外安裝兩金屬間電子或電解隔離。
鋁合金的成分需要向美國(guó)鋁業(yè)協(xié)會(huì)（Aluminium Association,AA）注冊(cè)。許多組織公布更具體制造鋁合金的標(biāo)準(zhǔn)，包括美國(guó)汽車工程協(xié)會(huì)（Society of Automotive Engineers,SAE）特別是航空標(biāo)準(zhǔn)，還有美國(guó)材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)（American Society for Testing and Materials,ASTM）。
工程用途
概要
鋁合金廣泛的被應(yīng)用在工程結(jié)構(gòu)上。合金系統(tǒng)由數(shù)字系統(tǒng)分類(ANSI)，或由名稱表示主要的組成合金(DIN及ISO)。 選擇正確的合金為一種指定的應(yīng)用，需要考慮材料的強(qiáng)度、延性、成形性、焊接性、抗腐蝕性等等。 簡(jiǎn)短的歷史概述合金和制造技術(shù)。鋁廣泛地使用在現(xiàn)代航空器里是由于它高強(qiáng)度和較低的重量比率。
彈性度
鋁使用不當(dāng)，可能會(huì)導(dǎo)致些問(wèn)題。尤其是在對(duì)比鐵或鋼后，覺得鋁有“更好的表現(xiàn)”的那些直覺行事的設(shè)計(jì)師，機(jī)械師，或技術(shù)員。 跟鐵或鋼相比，相同大小的鋁重量只有鐵或鋼的三分之一，似乎有著巨大的吸引力。但必須注意到，剛性同時(shí)也減少了三分之二。因此，直接更換一個(gè)鐵或鋼鐵的零件，并施加可接受的力量，雖然不會(huì)造成破壞，但是鋁的彈性會(huì)造成零件三倍以上的撓度。
如果失敗是不是一個(gè)問(wèn)題，但過(guò)度的彈性是不可取的。尤其在要求精度或者有效率傳輸?shù)牡胤?。隨意的將鋼管更換為同樣大小的鋁管將造成一定程度彎曲。例如，用相同的尺寸的鋁管取代鋼管的自行車框架，增加彈性的操作下，負(fù)荷所造成的不同心度將會(huì)吸收運(yùn)行的力量。為了增加剛性增加管壁的厚度，造成重量增加，也喪失了彈性與重量比的優(yōu)勢(shì)。
就這情況而言，最好重新設(shè)計(jì)鋁尺寸的部分，以適應(yīng)其特點(diǎn)。例如，使自行車的框架鋁管具有超大直徑，而不是厚的管壁。這樣增加了強(qiáng)度，重量也沒有增加很多[3]。這樣處理的極限在于對(duì)挫曲的敏感性增加。
最新型的Corvette汽車，是一個(gè)很好的例子，重新設(shè)計(jì)后的部分利用了鋁的優(yōu)勢(shì)。使用了鋁的制底盤和懸掛系統(tǒng)零件，消除不必要的金屬后不但減輕也減少了截面積，這些車有大的尺寸和良好的剛度。因此，在同樣或更激烈的使用情況下不需要跟鋼制的零件一樣頻繁更換，大部分人對(duì)此覺得有吸引力。同樣地，鋁自行車框架可以改良設(shè)計(jì)，以便提供剛性和一些額外的靈活性，后者的功用可以當(dāng)作另一種避震器。
鋁合金的強(qiáng)度和耐久性差別很大，不僅組成合金元素的差別，也由于制造過(guò)程的差異。這種可變性加上經(jīng)驗(yàn)曲線的使用，使鋁時(shí)常獲得了壞名聲。舉例來(lái)說(shuō)，70年代早期許多設(shè)計(jì)不良的鋁自行車框架高頻率的損壞后，傷害了鋁的聲譽(yù)。然而，鋁零件廣泛的使用在航空器和高性能的汽車行業(yè)，放大來(lái)講是禁得起極微小的失敗率，同時(shí)也說(shuō)明了自行車零組件沒有不可靠的問(wèn)題。時(shí)間和經(jīng)驗(yàn)證明了鋁依舊是可靠的。
同樣地，鋁在汽車應(yīng)用尤其是在引擎零件上，得益于一段時(shí)間內(nèi)的發(fā)展。 奧迪工程師，在評(píng)論最近由奧迪工廠恢復(fù)一臺(tái)1930年代汽車聯(lián)盟賽車的V12引擎有超過(guò)500匹馬力，引擎所使用的鋁合金今天會(huì)被使用在像是除草機(jī)和家具上。在1960年代Corvair鋁制的汽缸蓋和曲軸箱，即使上螺紋被磨平及總體上的失敗仍得到了良好的名聲。這是已往不曾見過(guò)的設(shè)計(jì)。
其中一個(gè)重要的結(jié)構(gòu)限制是鋁合金疲勞性能，而鋼具有較高的疲勞極限（理論上可以承受無(wú)限多的周期性載荷），鋁的疲勞極限是接近零，也就是說(shuō)它最終將破壞，甚至非常小的循環(huán)荷載作用都可以使它破壞，但對(duì)于小的應(yīng)力可以使用非常長(zhǎng)的時(shí)間。熱敏度
通常必須考慮金屬的熱敏感性。事實(shí)上鋁對(duì)熱感應(yīng)上相對(duì)地復(fù)雜，不像鋼將要熔化時(shí)發(fā)出亮紅色。由于鋁熔化之前沒有跡象顯示，使用噴燈成型時(shí)需要一些專門的知識(shí)。
鋁過(guò)熱的時(shí)候受到內(nèi)部壓力和拉力，這些壓力往往會(huì)導(dǎo)致延遲的扭曲。舉例來(lái)說(shuō)，常見的有翹曲或過(guò)熱裂開的汽車鋁缸蓋。幾年后，沿著鋁自行車框架焊接逐漸變成趨勢(shì)。1970年代黏著劑被用在一些自行車上，不幸的是當(dāng)鋁管受到輕微腐蝕就會(huì)松動(dòng)黏接，終究車架解體。因此，航天工業(yè)，完全避免熱進(jìn)入零件[膠粘劑]間或機(jī)械緊固件。
過(guò)熱的鋁可放心熱處理零件在一爐，并逐步冷卻－有退火的效果。然而這樣做的結(jié)果有可能造成扭曲，所以熱處理焊接自行車框架，會(huì)導(dǎo)致重要的部分產(chǎn)生不重合。如果不嚴(yán)重，冷卻之后有可能可以重合在一起。如果框架設(shè)計(jì)有相當(dāng)?shù)膭傂?，變形將需要很大的力量?br /> 鋁的不耐高溫性不包括使用在火箭上，用于氣體燃燒可達(dá)3500 K 的燃燒室，在Aagena上，階段引擎部分設(shè)計(jì)使用了再生鋁冷卻噴嘴，包括關(guān)鍵噴喉；實(shí)際上鋁極端高導(dǎo)熱性防止了噴喉在巨大的熱流下到達(dá)熔點(diǎn)，是一個(gè)可靠的輕組件。
家庭配線
1960年代跟鋁的高導(dǎo)電性和比銅低的價(jià)格，在美國(guó)的家庭配線使用了鋁，即使許多裝置的設(shè)計(jì)不是能使用鋁導(dǎo)線的。新的用途帶了一些問(wèn)題：
鋁巨大的熱膨脹系數(shù)造成導(dǎo)線容易變長(zhǎng)，最終連接到不同的金屬（螺絲），造成短路
純鋁有一個(gè)“蠕變”傾向，穩(wěn)定持續(xù)的壓力（隨著溫度的上升），再次造成短路。
電偶腐蝕（Galvanic corrosion）造成接觸端的金屬電阻增加。
這些過(guò)熱和過(guò)松的聯(lián)接，反而導(dǎo)致了一些火災(zāi)。建造者對(duì)導(dǎo)線的選用開始變的謹(jǐn)慎，在新建筑上許多法令禁止了它的用途。但較新的裝置，最終改善了連接設(shè)計(jì)，以避免松動(dòng)和過(guò)熱。一開始的標(biāo)示為"Al/Cu"，現(xiàn)在則是印著"CO/ALR"。
另一種阻止發(fā)熱的方法，卷曲鋁線與銅線編成短辮，利用高壓卷曲并利用工具減少鋁的熱膨脹。 現(xiàn)在，新的合金、設(shè)計(jì)和方法用在鋁導(dǎo)線和鋁端子的結(jié)合
合金編號(hào)
鍛造用和鑄造用鋁合金使用不同的命名系統(tǒng)。鍛造用鋁合金使用四位數(shù)號(hào)碼，其中包含了合金成份所占的比例。破折號(hào)后的4位數(shù)號(hào)碼代表熱處理的類型，例如“6061-T6”。 鑄造用鋁合金使用4至5位數(shù)號(hào)碼與一個(gè)小數(shù)點(diǎn)。在百位數(shù)的數(shù)字代表合金元素，小數(shù)點(diǎn)用來(lái)辨認(rèn)是鑄件或是鋁錠。
鍛造用合金
國(guó)際合金命名系統(tǒng)（International Alloy Designation System）被廣泛接受命名鍛造合金。每個(gè)合金是由于四位數(shù)號(hào)碼，其中第一位數(shù)為主要合金元素。
1000 系列 至少含99%（重量百分比）的鋁
2000 系列 銅合金，強(qiáng)度媲美鋼。以前稱為杜拉鋁，是常用的航太合金，但容易受到粒間腐蝕，逐漸被7000系列取代。
3000 系列 錳合金，有加工硬化。
4000 系列 硅合金，亦稱為硅鋁明
5000 系列 鎂合金，可解決加工硬化，強(qiáng)度媲美鋼鐵。
6000 系列 鎂硅合金，易于加工，可沉積硬化，得到的強(qiáng)度不是很高。
7000 系列 鋅合金，可析出硬化，在所有鋁合金中有最高強(qiáng)度。
8000 系列 混合
鋁合金的成分需要向美國(guó)鋁業(yè)協(xié)會(huì)（Aluminium Association,AA）注冊(cè)。許多組織公布更具體制造鋁合金的標(biāo)準(zhǔn)，包括美國(guó)汽車工程協(xié)會(huì)（Society of Automotive Engineers,SAE）特別是航空標(biāo)準(zhǔn)，還有美國(guó)材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)（American Society for Testing and Materials,ASTM）。
工程用途
概要
鋁合金廣泛的被應(yīng)用在工程結(jié)構(gòu)上。合金系統(tǒng)由數(shù)字系統(tǒng)分類(ANSI)，或由名稱表示主要的組成合金(DIN及ISO)。 選擇正確的合金為一種指定的應(yīng)用，需要考慮材料的強(qiáng)度、延性、成形性、焊接性、抗腐蝕性等等。 簡(jiǎn)短的歷史概述合金和制造技術(shù)。鋁廣泛地使用在現(xiàn)代航空器里是由于它高強(qiáng)度和較低的重量比率。
彈性度
鋁使用不當(dāng)，可能會(huì)導(dǎo)致些問(wèn)題。尤其是在對(duì)比鐵或鋼后，覺得鋁有“更好的表現(xiàn)”的那些直覺行事的設(shè)計(jì)師，機(jī)械師，或技術(shù)員。 跟鐵或鋼相比，相同大小的鋁重量只有鐵或鋼的三分之一，似乎有著巨大的吸引力。但必須注意到，剛性同時(shí)也減少了三分之二。因此，直接更換一個(gè)鐵或鋼鐵的零件，并施加可接受的力量，雖然不會(huì)造成破壞，但是鋁的彈性會(huì)造成零件三倍以上的撓度。
如果失敗是不是一個(gè)問(wèn)題，但過(guò)度的彈性是不可取的。尤其在要求精度或者有效率傳輸?shù)牡胤?。隨意的將鋼管更換為同樣大小的鋁管將造成一定程度彎曲。例如，用相同的尺寸的鋁管取代鋼管的自行車框架，增加彈性的操作下，負(fù)荷所造成的不同心度將會(huì)吸收運(yùn)行的力量。為了增加剛性增加管壁的厚度，造成重量增加，也喪失了彈性與重量比的優(yōu)勢(shì)。
就這情況而言，最好重新設(shè)計(jì)鋁尺寸的部分，以適應(yīng)其特點(diǎn)。例如，使自行車的框架鋁管具有超大直徑，而不是厚的管壁。這樣增加了強(qiáng)度，重量也沒有增加很多[3]。這樣處理的極限在于對(duì)挫曲的敏感性增加。
最新型的Corvette汽車，是一個(gè)很好的例子，重新設(shè)計(jì)后的部分利用了鋁的優(yōu)勢(shì)。使用了鋁的制底盤和懸掛系統(tǒng)零件，消除不必要的金屬后不但減輕也減少了截面積，這些車有大的尺寸和良好的剛度。因此，在同樣或更激烈的使用情況下不需要跟鋼制的零件一樣頻繁更換，大部分人對(duì)此覺得有吸引力。同樣地，鋁自行車框架可以改良設(shè)計(jì)，以便提供剛性和一些額外的靈活性，后者的功用可以當(dāng)作另一種避震器。
鋁合金的強(qiáng)度和耐久性差別很大，不僅組成合金元素的差別，也由于制造過(guò)程的差異。這種可變性加上經(jīng)驗(yàn)曲線的使用，使鋁時(shí)常獲得了壞名聲。舉例來(lái)說(shuō)，70年代早期許多設(shè)計(jì)不良的鋁自行車框架高頻率的損壞后，傷害了鋁的聲譽(yù)。然而，鋁零件廣泛的使用在航空器和高性能的汽車行業(yè)，放大來(lái)講是禁得起極微小的失敗率，同時(shí)也說(shuō)明了自行車零組件沒有不可靠的問(wèn)題。時(shí)間和經(jīng)驗(yàn)證明了鋁依舊是可靠的。
同樣地，鋁在汽車應(yīng)用尤其是在引擎零件上，得益于一段時(shí)間內(nèi)的發(fā)展。 奧迪工程師，在評(píng)論最近由奧迪工廠恢復(fù)一臺(tái)1930年代汽車聯(lián)盟賽車的V12引擎有超過(guò)500匹馬力，引擎所使用的鋁合金今天會(huì)被使用在像是除草機(jī)和家具上。在1960年代Corvair鋁制的汽缸蓋和曲軸箱，即使上螺紋被磨平及總體上的失敗仍得到了良好的名聲。這是已往不曾見過(guò)的設(shè)計(jì)。
其中一個(gè)重要的結(jié)構(gòu)限制是鋁合金疲勞性能，而鋼具有較高的疲勞極限（理論上可以承受無(wú)限多的周期性載荷），鋁的疲勞極限是接近零，也就是說(shuō)它最終將破壞，甚至非常小的循環(huán)荷載作用都可以使它破壞，但對(duì)于小的應(yīng)力可以使用非常長(zhǎng)的時(shí)間。熱敏度
通常必須考慮金屬的熱敏感性。事實(shí)上鋁對(duì)熱感應(yīng)上相對(duì)地復(fù)雜，不像鋼將要熔化時(shí)發(fā)出亮紅色。由于鋁熔化之前沒有跡象顯示，使用噴燈成型時(shí)需要一些專門的知識(shí)。
鋁過(guò)熱的時(shí)候受到內(nèi)部壓力和拉力，這些壓力往往會(huì)導(dǎo)致延遲的扭曲。舉例來(lái)說(shuō)，常見的有翹曲或過(guò)熱裂開的汽車鋁缸蓋。幾年后，沿著鋁自行車框架焊接逐漸變成趨勢(shì)。1970年代黏著劑被用在一些自行車上，不幸的是當(dāng)鋁管受到輕微腐蝕就會(huì)松動(dòng)黏接，終究車架解體。因此，航天工業(yè)，完全避免熱進(jìn)入零件[膠粘劑]間或機(jī)械緊固件。
過(guò)熱的鋁可放心熱處理零件在一爐，并逐步冷卻－有退火的效果。然而這樣做的結(jié)果有可能造成扭曲，所以熱處理焊接自行車框架，會(huì)導(dǎo)致重要的部分產(chǎn)生不重合。如果不嚴(yán)重，冷卻之后有可能可以重合在一起。如果框架設(shè)計(jì)有相當(dāng)?shù)膭傂?，變形將需要很大的力量?br /> 鋁的不耐高溫性不包括使用在火箭上，用于氣體燃燒可達(dá)3500 K 的燃燒室，在Aagena上，階段引擎部分設(shè)計(jì)使用了再生鋁冷卻噴嘴，包括關(guān)鍵噴喉；實(shí)際上鋁極端高導(dǎo)熱性防止了噴喉在巨大的熱流下到達(dá)熔點(diǎn)，是一個(gè)可靠的輕組件。
家庭配線
1960年代跟鋁的高導(dǎo)電性和比銅低的價(jià)格，在美國(guó)的家庭配線使用了鋁，即使許多裝置的設(shè)計(jì)不是能使用鋁導(dǎo)線的。新的用途帶了一些問(wèn)題：
鋁巨大的熱膨脹系數(shù)造成導(dǎo)線容易變長(zhǎng)，最終連接到不同的金屬（螺絲），造成短路
純鋁有一個(gè)“蠕變”傾向，穩(wěn)定持續(xù)的壓力（隨著溫度的上升），再次造成短路。
電偶腐蝕（Galvanic corrosion）造成接觸端的金屬電阻增加。
這些過(guò)熱和過(guò)松的聯(lián)接，反而導(dǎo)致了一些火災(zāi)。建造者對(duì)導(dǎo)線的選用開始變的謹(jǐn)慎，在新建筑上許多法令禁止了它的用途。但較新的裝置，最終改善了連接設(shè)計(jì)，以避免松動(dòng)和過(guò)熱。一開始的標(biāo)示為"Al/Cu"，現(xiàn)在則是印著"CO/ALR"。
另一種阻止發(fā)熱的方法，卷曲鋁線與銅線編成短辮，利用高壓卷曲并利用工具減少鋁的熱膨脹。 現(xiàn)在，新的合金、設(shè)計(jì)和方法用在鋁導(dǎo)線和鋁端子的結(jié)合
合金編號(hào)
鍛造用和鑄造用鋁合金使用不同的命名系統(tǒng)。鍛造用鋁合金使用四位數(shù)號(hào)碼，其中包含了合金成份所占的比例。破折號(hào)后的4位數(shù)號(hào)碼代表熱處理的類型，例如“6061-T6”。 鑄造用鋁合金使用4至5位數(shù)號(hào)碼與一個(gè)小數(shù)點(diǎn)。在百位數(shù)的數(shù)字代表合金元素，小數(shù)點(diǎn)用來(lái)辨認(rèn)是鑄件或是鋁錠。
鍛造用合金
國(guó)際合金命名系統(tǒng)（International Alloy Designation System）被廣泛接受命名鍛造合金。每個(gè)合金是由于四位數(shù)號(hào)碼，其中第一位數(shù)為主要合金元素。
1000 系列 至少含99%（重量百分比）的鋁
2000 系列 銅合金，強(qiáng)度媲美鋼。以前稱為杜拉鋁，是常用的航太合金，但容易受到粒間腐蝕，逐漸被7000系列取代。
3000 系列 錳合金，有加工硬化。
4000 系列 硅合金，亦稱為硅鋁明
5000 系列 鎂合金，可解決加工硬化，強(qiáng)度媲美鋼鐵。
6000 系列 鎂硅合金，易于加工，可沉積硬化，得到的強(qiáng)度不是很高。
7000 系列 鋅合金，可析出硬化，在所有鋁合金中有最高強(qiáng)度。
8000 系列 混合
