铝合金牌号解读：实用指南

铝是轻量却极强金属，是汽车、航空航天、电子行业许多应用的绝佳选择。除耐用和物理轻量外，铝因表面强氧化膜层而耐腐蚀。

因铝易与其他化学元素形成化合物，多年来开发出大量铝合金。要制造铝合金并改善纯铝特定性能，须向纯铝添加化学元素。这要求在金属熔融时将镁、硅、锌、铜等元素与铝彻底混合。这些元素可增强铝强度、密度、加工性、导电性等。

铝合金因成分和回火不同而差异显著。为防混淆，铝合金按铝合金编号系统命名分类。这些系统帮助设计师工程师熟悉各合金、特性、常见应用，助产品团队为特定零件选对铝合金和制造方法。

变形铝合金系列号

铝业协会1954年建立变形合金描述系统。初始列出75种化学成分，今日注册活性化学成分超530种，仍在增长。

变形铝合金系列用四位数字命名：首位数字代表主要合金元素，次位数字表示特定合金修正，第三四位为该系列特定合金任意分配数字。

变形铝合金系列主要合金元素如下：

1xxx — 最低99.000%铝

铝不可能100%纯，但该系列铝含铝至少99%。所有意图目的下，1xxx合金视为纯铝。值得注意的是，此系列为变形命名规则例外——1xxx合金名称中后两位代表99%以上最低铝百分比。例如合金1350含铝至少99.50%。

纯铝耐腐蚀性、加工性极佳，导电导热性高。因此常用于电气化学应用。纯铝强度不高，少用于结构应用，但应变硬化可适度提高强度。

2xxx — 铜

此变形系列合金提供高强度、宽温度范围性能，常用于航空航天应用。知名航空铝合金如2024合金。但部分铜铝合金易受热应力腐蚀开裂、被视为不可焊，而其他2xxx合金可用正确方法焊接。2xxx降低铝延伸率和拉伸强度，耐腐蚀性不如变形系列其他合金。

3xxx — 锰

3xxx铝合金最初仅用于锅碗瓢盆，现广泛用于车辆和电厂换热器部件。凭借良好温度稳定性和耐腐蚀性，此类合金适合极端条件使用。3xxx还提供良好成形性和加工性。3003是用于中等强度、需复杂形状应用的热门锰合金。

4xxx — 硅

硅降低铝熔点、改善熔融流动性。因此4xxx合金常用于熔焊焊丝和钎焊合金。硅本身非热处理强化，但许多4xxx合金因添加铜镁而对热处理响应良好。

5xxx — 镁

此类铝合金易焊接，广泛用于造船、运输、桥梁建设、建筑应用。5xxx合金在海洋环境耐腐蚀性好，拥有所有非热处理强化合金中最高强度。但镁含量超3-3.5%的5xxx合金不建议用于65.6°C（150°F）以上高温服役，因应力腐蚀开裂风险。

6xxx — 镁和硅

6xxx合金通常各含约1.0%镁和硅，生成硅化镁。硅化镁支持固溶热处理，提升强度、成形性、耐腐蚀性。此变形系列号贯穿焊接制造业，主要融入结构组件和挤压件。

这些合金对凝固裂纹敏感，焊接时不可无填充材料——常用4xxx或5xxx填充材料焊接6xxx以提高焊接性。主要硅化镁合金为6061，是最通用热处理强化铝合金之一。

7xxx — 锌

此变形系列含最高强度铝合金，最适合竞技体育器材、航空航天等高性能应用。7xxx合金锌添加量0.8-12%，可搭配少量镁、铜、铬进行热处理强化。

同2xxx，7xxx含可焊和不可焊合金——常焊合金7005主要用5xxx填充材料。最高强度铝合金之一为7075，常用于机身结构和其他高应力应用。

变形铝合金系列考量

须注意哪些铝合金热处理强化、哪些非热处理强化。这助产品团队确定特定铝合金适用应用，在必要时保护组件免受高温影响。

• 2xxx、6xxx、7xxx系列合金可热处理强化。
• 1xxx、3xxx、5xxx系列变形铝合金非热处理强化，仅允许应变硬化。
• 4xxx系列含部分热处理强化合金，但多为非热处理强化。但大多数4xxx非热处理强化合金与其他热处理强化合金混合后可响应热处理。

美国主要使用变形铝合金系列，但也存在其他铝命名组织系统，包括铸造铝合金系列。铸造铝合金系列数字外观相似。铸造系列用3位数字加一位小数（xxx.x），首位数字（Xxx.x）指示主要合金元素。

理解铝合金与回火状态

回火状态指示铝合金是否经过增加拉伸强度、硬度、耐热性等机械性能的处理。回火状态在变形铝合金系列中显示为合金号后附加字母，如3003-H。

应变硬化回火（-H）

在1xxx、3xxx、5xxx、有时4xxx合金后加“-H”表示应变硬化，因它们不可热处理强化。紧随H的数字指示处理方式：

• H1 — 应变硬化
• H2 — 应变硬化并部分退火
• H3 — 应变硬化并稳定
• H4 — 应变硬化并涂漆/覆膜

应变硬化铝合金后跟两位数字，第二位数字指示0（全退火、最软）到8（最硬）的等级。例如铝5052-H32经应变硬化加稳定，硬度较软。

热处理回火（-T）

在2xxx、6xxx、7xxx、部分4xxx后加“-T”表示热处理、快速冷却/淬火或时效硬化。T后数字指示经历的热处理工艺：

• T1 — 高温冷却并自然时效
• T2 — 高温冷却、冷加工、自然时效
• T3 — 固溶热处理、冷加工、自然时效
• T4 — 固溶热处理、自然时效
• T5 — 高温冷却、人工时效
• T6 — 固溶热处理、人工时效
• T7 — 固溶热处理、稳定
• T8 — 固溶热处理、冷加工、人工时效
• T9 — 固溶热处理、人工时效、冷加工
• T10 — 高温冷却、冷加工、人工时效

时效硬化或热处理合金有时含额外数字，指示特定最终性能如拉伸应力消除（-T51）或压缩应力消除（-T52）。

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