鋁棒
鋁棒是鋁產(chǎn)品的一種，鋁棒的熔鑄包括熔化、提純、除雜、除氣、除渣與鑄造過(guò)程。
介紹
鋁
鋁（Al）是一種輕金屬，其化合物在自然界中分布極廣，地殼中鋁的資源約為400～500 億噸，僅次于氧和硅，居第三位。在金屬品種中為類(lèi)金屬。鋁具有特殊的化學(xué)、物理特性，不僅重量輕、質(zhì)地堅(jiān)、而且具有良好的延展性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、耐熱性和耐核輻射性，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)原材料。
鋁是地球上含量極豐富的金屬元素，其蘊(yùn)藏量在金屬中居第1位。至19世紀(jì)末，鋁才嶄露頭角，成為在工程應(yīng)用中具有競(jìng)爭(zhēng)力的金屬，且風(fēng)行一時(shí)。航空、建筑、汽車(chē)三大重要工業(yè)的發(fā)展，要求材料特性具有鋁及其合金的性質(zhì)，這就大大有利于這種新金屬－－鋁的生產(chǎn)和應(yīng)用。[1]
產(chǎn)品分類(lèi)
根據(jù)鋁棒含有的金屬元素不同，鋁棒大概可以分為8個(gè)大類(lèi)，也就是可以分9個(gè)系列：
一、1000系列鋁棒 代表1050、1060、1100系列。在所有系列中1000系列屬于含鋁量多的一個(gè)系列。純度可以達(dá)到99.00%以上。由于不含有其他技術(shù)元素，所以生產(chǎn)過(guò)程比較單一，價(jià)格相對(duì)比較便宜，是目前常規(guī)工業(yè)中常用的一個(gè)系列。市場(chǎng)上流通的大部分為1050以及1060系列。1000系列鋁棒根據(jù)后兩位阿拉伯?dāng)?shù)字來(lái)確定這個(gè)系列的低含鋁量，比如1050系列后兩位阿拉伯?dāng)?shù)字為50，根據(jù)國(guó)際牌號(hào)命名原則，含鋁量達(dá)到99.5%以上方為合格產(chǎn)品。我國(guó)的鋁合金技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(gB/T3880-2006)中也明確規(guī)定1050含鋁量達(dá)到99.5%.同樣的道理1060系列鋁棒的含鋁量達(dá)到99.6%以上。
二、2000系列鋁棒 代表2A16（LY16）、2A02（LY6）。2000系列鋁棒的特點(diǎn)是硬度較高，其中以銅元素含量高，大概在3-5%左右。2000系列鋁棒屬于航空鋁材，在常規(guī)工業(yè)中不常應(yīng)用。
2024為鋁－銅－鎂系中的典型硬鋁合金，屬可熱處理合金，強(qiáng)度高，易加工，易車(chē)削，抗腐蝕性一般。
2024鋁棒經(jīng)熱處理（T3，T4，T351）后，機(jī)械性能顯著提高，其T3狀態(tài)參數(shù)如下：抗拉強(qiáng)度470MPa，0.2%屈服強(qiáng)度325MPa，伸長(zhǎng)率：10%，疲勞強(qiáng)度105MPa，硬度120HB。
2024鋁棒的主要用途：飛機(jī)結(jié)構(gòu)、鉚釘、卡車(chē)輪轂、螺旋槳組件及其它種種結(jié)構(gòu)件
三、3000系列鋁棒 代表3003、 3A21為主。我國(guó)3000系列鋁棒生產(chǎn)工藝較為。3000系列鋁棒是由錳元素為主要成分。含量在1.0-1.5之間，是一款防銹功能較好的系列。
四、4000系列鋁棒 代表為4A01 4000系列的鋁棒屬于含硅量較高的系列。通常硅含量在4.5-6.0%之間。屬建筑用材料,機(jī)械零件,鍛造用材,焊接材料;低熔點(diǎn),耐蝕性好， 產(chǎn)品描述: 具有耐熱、耐磨的特性
五、5000系列鋁棒 代表5052、5005、5083、5A05系列。5000系列鋁棒屬于較常用的合金鋁棒系列，主要元素為鎂，含鎂量在3-5%之間。又可以稱(chēng)為鋁鎂合金。主要特點(diǎn)為密度低，抗拉強(qiáng)度高，延伸率高。在相同面積下鋁鎂合金的重量低于其他系列，在常規(guī)工業(yè)中應(yīng)用也較為廣泛。在我國(guó)5000系列鋁棒屬于較為成熟的鋁棒系列之一。
六、6000系列鋁棒 代表6061、6063主要含有鎂和硅兩種元素，故集中了4000系列和5000系列的優(yōu)點(diǎn)6061是一種冷處理鋁鍛造產(chǎn)品，適用于對(duì)抗腐蝕性、氧化性要求高的應(yīng)用?？墒褂眯院?，容易涂層，加工性好。
七、7000系列鋁棒 代表7075 主要含有鋅元素。也屬于航空系列，是鋁鎂鋅銅合金,是可熱處理合金,屬于超硬鋁合金,有良好的耐磨性. 基本依靠進(jìn)口，我國(guó)的生產(chǎn)工藝還有待提高。
八、 8000系列鋁棒 較為常用的為8011屬于其他系列，大部分應(yīng)用為鋁箔，生產(chǎn)鋁棒方面不太常用。
分類(lèi)
1、根據(jù)合金元素含量不同鋁板材可以分為：1×××系為工業(yè)純鋁（Al)，2×××系為鋁銅合金鋁板（Al--Cu)，3×××系為鋁錳合金鋁板(Al--Mn) ，4×××系為鋁硅合金鋁板(Al--Si)，5×××系為鋁鎂合金鋁板(Al--Mg)，6×××系為鋁鎂硅合金鋁板(AL--Mg--Si)，7×××系為鋁鋅合金鋁板[AL--Zn--Mg--(Cu)]，8×××系為鋁與其他元素。一般每個(gè)系列還要跟有三位，每個(gè)位上要有數(shù)字或者字母，含義是：第二位數(shù)表示受控雜質(zhì)個(gè)數(shù)；第三、四位數(shù)表示純鋁鋁含量百分?jǐn)?shù)小數(shù)點(diǎn)后的低含量。
2、根據(jù)外形可分為：圓鋁棒、方鋁棒、六角鋁棒、梯形鋁棒等。
應(yīng)用
1000系列
1050鋁板. 食品、化學(xué)和釀造工業(yè)用擠壓盤(pán)管，各種軟管，煙花粉
1060鋁板. 要求抗蝕性與成形性均高的場(chǎng)合，但對(duì)強(qiáng)度要求不高，化工設(shè)備是其典型用途
1100鋁板.用于加工需要有良好的成形性和高的抗蝕性但不要求有高強(qiáng)度的零件部件，例如化工產(chǎn)品、食品工業(yè)裝置與貯存容器、薄板加工件、深拉或旋壓凹形器皿、焊接零部件、熱交換器、印刷板、銘牌、反光器具
1145鋁板.包裝及絕熱鋁箔，熱交換器
1199鋁板.電解電容器箔，光學(xué)反光沉積膜
1350鋁板. 電線、導(dǎo)電絞線、匯流排、變壓器帶材
2000系列
2011鋁板.螺釘及要求有良好切削性能的機(jī)械加工產(chǎn)品
2014鋁板.應(yīng)用于要求高強(qiáng)度與硬度（包括高溫）的場(chǎng)合。飛機(jī)重型、鍛件、厚板和擠壓材料，車(chē)輪與結(jié)構(gòu)元件，多級(jí)火箭第一級(jí)燃料槽與航天器零件，卡車(chē)構(gòu)架與懸掛系統(tǒng)零件
2017鋁板. 是第一個(gè)獲得工業(yè)應(yīng)用的2XXX系合金，應(yīng)用范圍較窄，主要為鉚釘、通用機(jī)械零件、結(jié)構(gòu)與運(yùn)輸工具結(jié)構(gòu)件，螺旋槳與配件
2024鋁板. 飛機(jī)結(jié)構(gòu)、鉚釘、導(dǎo)彈構(gòu)件、卡車(chē)輪轂、螺旋槳元件及其他種種結(jié)構(gòu)件
2036鋁板.汽車(chē)車(chē)身鈑金件
2048鋁板. 航空航天器結(jié)構(gòu)件與兵器結(jié)構(gòu)零件
2124鋁板. 航空航天器結(jié)構(gòu)件
2218鋁板.飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)活塞，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸頭，噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪和壓縮機(jī)環(huán)
2219鋁板.航天火箭焊接氧化劑槽，超音速飛機(jī)蒙皮與結(jié)構(gòu)零件，工作溫度為-270~300攝氏度。焊接性好，斷裂韌性高，T8狀態(tài)有很高的抗應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂能力
2319鋁板. 焊拉2219合金的焊條和填充焊料
2618鋁板. 模鍛件與自由鍛件。活塞和航空發(fā)動(dòng)機(jī)零件
2A01鋁板.工作溫度小于等于100攝氏度的結(jié)構(gòu)鉚釘
2A02鋁板.工作溫度200~300攝氏度的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的軸向壓氣機(jī)葉片
2A06鋁板.工作溫度150~250攝氏度的飛機(jī)結(jié)構(gòu)及工作溫度125~250攝氏度的航空器結(jié)構(gòu)鉚釘
2A10鋁板. 強(qiáng)度比2A01合金的高，用于制造工作溫度小于等于100攝氏度的航空器結(jié)構(gòu)鉚釘
2A11鋁板. 飛機(jī)的中等強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)件、螺旋槳葉片、交通運(yùn)輸工具與建筑結(jié)構(gòu)件。航空器的中等強(qiáng)度的螺栓與鉚釘
2A12鋁板. 航空器蒙皮、隔框、翼肋、翼梁、鉚釘?shù)龋ㄖc交通運(yùn)輸工具結(jié)構(gòu)件
2A14鋁板. 形狀復(fù)雜的自由鍛件與模鍛件
2A16鋁板.工作溫度250~300攝氏度的航天航空器零件，在室溫及高溫下工作的焊接容器與氣密座艙
2A17鋁板.工作溫度225~250攝氏底的航空器零件
2A50鋁板. 形狀復(fù)雜的中等強(qiáng)度零件
2A60鋁板. 航空器發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)輪、導(dǎo)風(fēng)輪、風(fēng)扇、葉輪等
2A70鋁板.飛機(jī)蒙皮，航空器發(fā)動(dòng)機(jī)活塞、導(dǎo)風(fēng)輪、輪盤(pán)等
2A80鋁板. 航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)葉片、葉輪、活塞、漲圈及其他工作溫度高的零件
2A90鋁板. 航空發(fā)動(dòng)機(jī)活塞
3000系列
3003鋁板.用于加工需要有良好的成形性能、高的抗蝕性可焊性好的零件部件，或既要求有這些性能又需要有比1XXX系合金強(qiáng)度高的工作，如廚具、食物和化工產(chǎn)品處理與貯存裝置，運(yùn)輸液體產(chǎn)品的槽、罐，以薄板加工的各種壓力容器與管道
3004鋁板. 全鋁易拉罐罐身，要求有比3003合金更高強(qiáng)度的零部件，化工產(chǎn)品生產(chǎn)與貯存裝置，薄板加工件，建筑加工件，建筑工具，各種燈具零部件
3105鋁板.房間隔斷、檔板、活動(dòng)房板、檐槽和落水管，薄板成形加工件，瓶蓋、瓶塞等
3A21鋁板. 飛機(jī)油箱、油路導(dǎo)管、鉚釘線材等；建筑材料與食品等工業(yè)裝備等
5000系列
5005鋁板. 與3003合金相似，具有中等強(qiáng)度與良好的抗蝕性。用作導(dǎo)體、炊具、儀表板、殼與建筑裝飾件。陽(yáng)極氧化膜比3003合金上的氧化膜更加明亮，并與6063合金的色調(diào)協(xié)調(diào)一致
5050鋁板.薄板可作為致冷機(jī)與冰箱的內(nèi)襯板，汽車(chē)氣管、油管與農(nóng)業(yè)灌溉管；也可加工厚板、管材、棒材、異形材和線材等
5052鋁板.此合金有良好的成形加工性能、抗蝕性、可燭性、疲勞強(qiáng)度與中等的靜態(tài)強(qiáng)度，用于制造飛機(jī)油箱、油管，以及交通車(chē)輛、船舶的鈑金件，儀表、街燈支架與鉚釘、五金制品等
5056鋁板. 鎂合金與電纜護(hù)套鉚釘、拉鏈、釘子等；包鋁的線材廣泛用于加工農(nóng)業(yè)捕蟲(chóng)器罩，以及需要有高抗蝕性的其他場(chǎng)合
5083鋁板.用于需要有高的抗蝕性、良好的可焊性和中等強(qiáng)度的場(chǎng)合，諸如艦艇、汽車(chē)和飛機(jī)板焊接件；需嚴(yán)格防火的壓力容器、致冷裝置、電視塔、鉆探設(shè)備、交通運(yùn)輸設(shè)備、導(dǎo)彈元件、裝甲等
5086鋁板.用于需要有高的抗蝕性、良好的可焊性和中等強(qiáng)度的場(chǎng)合，例如艦艇、汽車(chē)、飛機(jī)、低溫設(shè)備、電視塔、鉆井裝置、運(yùn)輸設(shè)備、導(dǎo)彈零部件與甲板等
5154鋁板.焊接結(jié)構(gòu)、貯槽、壓力容器、船舶結(jié)構(gòu)與海上設(shè)施、運(yùn)輸槽罐
5182鋁板.薄板用于加工易拉罐蓋，汽車(chē)車(chē)身板、操縱盤(pán)、加強(qiáng)件、托架等零部件
5252鋁板.用于制造有較高強(qiáng)度的裝飾件，如汽車(chē)等的裝飾性零部件。在陽(yáng)極氧化后具有光亮透明的氧化膜
5254鋁板. 過(guò)氧化氫及其他化工產(chǎn)品容器
5356鋁板. 焊接鎂含量大于3%的鋁-鎂合金焊條及焊絲
5454鋁板. 焊接結(jié)構(gòu)，壓力容器，海洋設(shè)施管道
5456鋁板. 裝甲板、高強(qiáng)度焊接結(jié)構(gòu)、貯槽、壓力容器、船舶材料
5457鋁板.經(jīng)拋光與陽(yáng)極氧化處理的汽車(chē)及其他裝備的裝飾件
5652鋁板.過(guò)氧化氫及其他化工產(chǎn)品貯存容器
5657鋁板.經(jīng)拋光與陽(yáng)極氧化處理的汽車(chē)及其他裝備的裝飾件，但在任何情況下確保材料具有細(xì)的晶粒組織
5A02鋁板. 飛機(jī)油箱與導(dǎo)管，焊絲，鉚釘，船舶結(jié)構(gòu)件
5A03鋁板. 中等強(qiáng)度焊接結(jié)構(gòu)，冷沖壓零件，焊接容器，焊絲，可用來(lái)代替5A02合金
5A05鋁板. 焊接結(jié)構(gòu)件，飛機(jī)蒙皮骨架
5A06鋁板.焊接結(jié)構(gòu)，冷模鍛零件，焊拉容器受力零件，飛機(jī)蒙皮骨部件
5A12鋁板. 焊接結(jié)構(gòu)件，防彈甲板
6000系列
6005鋁板. 擠壓型材與管材，用于要求強(qiáng)高大于6063合金的結(jié)構(gòu)件，如梯子、電視天線等
6009鋁板. 汽車(chē)車(chē)身板
6010鋁板. 薄板：汽車(chē)車(chē)身
6061鋁板. 要求有強(qiáng)度、可焊性與抗蝕性高的各種工業(yè)結(jié)構(gòu)性，如制造卡車(chē)、塔式建筑、船舶、電車(chē)、家具、機(jī)械零件、精密加工等用的管、棒、形材、板材
6063鋁板. 建筑型材，灌溉管材以及供車(chē)輛、臺(tái)架、家具、欄柵等用的擠壓材料
6066鋁板. 鍛件及焊接結(jié)構(gòu)擠壓材料
6070鋁板.重載焊接結(jié)構(gòu)與汽車(chē)工業(yè)用的擠壓材料與管材
6101鋁板. 公共汽車(chē)用高強(qiáng)度棒材、電導(dǎo)體與散熱器材等
6151鋁板. 用于模鍛曲軸零件、機(jī)器零件與生產(chǎn)軋制環(huán)，供既要求有良好的可鍛性能、高的強(qiáng)度，又要有良好抗蝕性之用
6201鋁板. 高強(qiáng)度導(dǎo)電棒材與線材
6205鋁板.厚板、踏板與耐高沖擊的擠壓件
6262鋁板.要求抗蝕性?xún)?yōu)于2011和2017合金的有螺紋的高應(yīng)力零件
6351鋁板.車(chē)輛的擠壓結(jié)構(gòu)件，水、石油等的輸送管道
6463鋁板. 建筑與各種器具型材，以及經(jīng)陽(yáng)極氧化處理后有明亮表面的汽車(chē)裝飾件
6A02鋁板. 飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)零件，形狀復(fù)雜的鍛件與模鍛件
7000系列
7005鋁板. 擠壓材料，用于制造既要有高的強(qiáng)度又要有高的斷裂韌性的焊接結(jié)構(gòu)，如交通運(yùn)輸車(chē)輛的桁架、桿件、容器；大型熱交換器，以及焊接后不能進(jìn)行固熔處理的部件；還可用于制造體育器材如網(wǎng)球拍與壘球棒
7039鋁板. 冷凍容器、低溫器械與貯存箱，消防壓力器材，軍用器材、裝甲板、導(dǎo)彈裝置
7049鋁板. 用于鍛造靜態(tài)強(qiáng)度與7079-T6合金的相同而又要求有高的抗應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂勇力的零件，如飛機(jī)與導(dǎo)彈零件——起落架液壓缸和擠壓件。零件的疲勞性能大致與7075-T6合金的相等，而韌性稍高
7050鋁板. 飛機(jī)結(jié)構(gòu)件用中厚板、擠壓件、自由鍛件與模鍛件。制造這類(lèi)零件對(duì)合金的要求是：抗剝落腐蝕、應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂能力、斷裂韌性與抗疲勞性能都高
7072鋁板.空調(diào)器鋁箔與特薄帶材；2219、3003、3004、5050、5052、5154、6061、7075、7475、7178合金板材與管材的包覆層
7075鋁板. 用于制造飛機(jī)結(jié)構(gòu)及期貨 他要求強(qiáng)度高、抗腐蝕的高應(yīng)力結(jié)構(gòu)件、模具制造
7175鋁板. 用于鍛造航空器用的高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)性。T736材料有良好的綜合性能，即強(qiáng)度、抗剝落腐蝕與抗應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂性能、斷裂韌性、疲勞強(qiáng)度都高
7178鋁板.供制造航空航天器的要求抗壓屈服強(qiáng)度高的零部件
7475鋁板.機(jī)身用的包鋁的與未包鋁的板材，機(jī)翼骨架、桁條等。其他既要有高的強(qiáng)度又要有高的斷裂韌性的零部件
7A04鋁板.飛機(jī)蒙皮、螺釘、以及受力構(gòu)件如大梁桁條、隔框、翼肋、起落架等
鑄造過(guò)程
熔鑄包括熔化、提純、除雜、除氣、除渣與鑄造過(guò)程。主要過(guò)程為：
（1）配料：根據(jù)需要生產(chǎn)的具體合金牌號(hào)，計(jì)算出各種合金成分的添加量，合理搭配各種原材料。
（2）熔煉：將配好的原材料按工藝要求加入熔煉爐內(nèi)熔化，并通過(guò)除氣、除渣精煉手段將熔體內(nèi)的雜渣、氣體有效除去。
（3）鑄造：熔煉好的鋁液在的鑄造工藝條件下，通過(guò)深井鑄造系統(tǒng)，冷卻鑄造成各種規(guī)格的圓鑄棒。
化學(xué)成分
鋁 Al ：余量
硅 Si ：0.20～0.60
銅 Cu ：0.10
鎂Mg:0.45～0.9
鋅 Zn：0.10
錳 Mn：0.10
鈦 Ti ：0.10
鉻 Cr：0.10
鐵 Fe： 0.35