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材料规范

来源:独旅网
  材料規範 鋁擠型 鋁合金材料常用的規範有下列數種,目前國內擠型業使用較普及的規範爲JIS規範及ASTM規範。

1. AA規範—美國鋁合金屬協會規格。 2. ASTM規範—美國材料試驗協會規格。 3. BS規範—英國國家規格。 4. DIN規範—德國國家規格。 5. JIS規範—日本工業規格。 一、 ASTM規範之鋁合金分類

在ASTM規範中,將鋁及鋁合金材料區分爲九大類,並以四位元數位編號表示,如下:

1. 1000號系;表示純度99%以上之純鋁。 2. 2000號系;表示鋁、銅系鋁合金。 3. 3000號系;表示鋁、錳系鋁合金。 4. 4000號系;表示鋁、矽系鋁合金。 5. 5000號系;表示鋁、鎂系鋁合金。 6. 6000號系;表示鋁、鎂、矽系鋁合金。

7. 7000號系;表示鋁、鋅、鎂系或鋁、鋅、鎂、銅系鋁合金。 8. 8000號系;表示上述以外之其他系列鋁合金。 9. 9000號系;備用之分類號。 四位元數位含義說明如下:

1. 第1位元數位代表鋁及鋁合金之類別。 2. 第2位元數位:

(1) 在1000號系中:

① 0表示有自然之不純物的限定。

② 1-9表示一種或多種不純物或合金元素在煉製過程中特別控制含量。 (2) 在2000-8000號系中:

① 0表示基本合金。

② 1-9表示經過改良之合金。

3. 第3.4位元數位:

(1) 在1000號系中表示小數點以下之純度值。

(2) 在2000-8000號系中無特殊含義,僅區分第1位元數位所代表之不同

成份之合金。

二、 JIS規範之鋁合金分類

在JIS規範中,將鋁及鋁合金材料區分爲九大類,並以五碼表示。五碼後面再加注一至三碼之形狀記號。如下: 1. 第一碼以英文字母A表示鋁材。

2. 第二-五碼爲材料編號與AA規範相同,分爲九大類,並以四位元數位表示。但第三碼以N表示時,代表爲日本獨特之合金。 3. 第六-八碼爲形狀及製造記號:

(1) BD—引拔棒(精抽棒)。 (2) BE—押出棒(擠型棒)。

(3) TD—引拔無縫管(精抽無縫管)。 (4) TE—押出無縫管(擠型無縫管)。 (5) TW—熔接管(有縫管)。 (6) P—板材。

(7) PC—合成板材。

(8) S—押出型材(擠型材)。 (9) PB—導體板。 (10)SB—對體形材。 (11)TB—導體管。

範例: A 7 N 0 1 B E -- T 5 3 處理別 擠型棒 材料編號 鋁合金 (12)型狀記號後加注S表示特殊級。

材質記號

鋁及鋁合金經擠壓成型後,經不同的加工制程或不同的熱處理制程或加工制程及熱處理制程混合之制程,在機械強度或特性上有明顯之差異。材質記號代表鋁及鋁合金之加工制程或熱處理制程,即工作物最終之性質要求。材質記號爲單一英文字母,接於材料編號之後,中間以“一”號連接,其後並可加一位或數位阿拉伯數字,代表不同的加工制程流程或熱處理流程。 1. 基本材質記號

F:經擠壓成型即可;擠錠經擠壓成型後再經輕微拉直,即爲成品,不經任何加工制程及熱處理制程,亦無特別之機械性能或特性要求。

O:經退火熱處理制程;擠錠經擠壓成型後或加工完成後再經退火熱處理制程,將工作物處理成最軟、最具延展性及尺寸穩定性狀態。

W:經固溶處理後之不穩定狀態;7000系鋁合金經固溶處理後,於室溫中即開始産生自然時效效應,且無法於短時間內達到穩定狀態,而呈不安定狀態。于W材質記號之後應再標示工作物經固溶處理後,於置時間之時數或天數。

H:經應變加工處理;僅用於不可熱處理之1000、3000、5000系鋁合金,其機械性質及特性隨應變加工量程度而改變。應變加工後也可以用熱處理制程,改善機械強度或改良韌性或增加安定性。

T:經熱處制程至安定狀態;擠錠擠壓成型後或加工完成後,將工作物經熱處理制程,提高機械強度。用於2000、6000、7000系鋁合金,也同時伴隨應變加工制程,使機械強度再提高。 2. H之細分記號

H材質記號細分爲H1、H2、H3三類,每類材質記號再細分成1-9九種,其含義如下: H1:經應變加工硬化制程

(1) H11:經應變加工硬化至1/8硬,抗拉強度介於O材與H12中間。

(2) H12:經應變加工硬化至1/4硬 ,抗拉強度介於O材與H14中間。 (3) H13:經應變加工硬化至3/8硬 ,抗拉強度介於H12與H14中間。 (4) H14:經應變加工硬化至1/2硬 ,抗拉強度介於O材與H18中間。 (5) H15:經應變加工硬化至5/8硬,抗拉強度介於H14與H16中間。 (6) H16:經應變加工硬化至3/4硬,抗拉強度介於H14與H18中間。 (7) H17:經應變加工硬化至7/8硬,抗拉強度介於H16與H18中間。 (8) H18:經應變加工硬化且斷面積縮減率爲75%。

(9) H19:經應變加工硬化且斷面積縮減率爲75%以上。

H2:經應變加工硬化制程再經部份退火處理,使機械強度降低少許,以提高其韌性及伸長率。在相同材質時,H2材之抗拉強度與H1材相等,但韌性、伸長率、成型惡性循性比H1材良好。

(1) H21:經應變加工硬化再經部份退火至1/8硬,抗拉強度介於O材與H22中間。

(2) H22:經應變加工硬化再經部份退火至1/4硬,抗拉強度介於O材與H24中間。 (3) H23:經應變加工硬化再經部份退火至3/8硬,抗拉強度介於H22與H24中間。

(4) H24:經應變加工硬化再經部份退火至1/2硬,抗拉強度介於O材與H28中間。

(5) H25:經應變加工硬化再經部份退火至5/8硬,抗拉強度介於H24與H26中間。

(6) H26:經應變加工硬化再經部份退火至3/4硬,抗拉強度介於H24與H28中間。

(7) H27:經應變加工硬化再經部份退火至7/8硬,抗拉強度介於H26與H28中間。

(8) H28:經應變加工硬化且斷面縮減率75%,再經部份退火。 (9) H29:經應變加工硬化且斷面縮減率75%以上,再經部份退火。

H3:經應加工硬化制程再經安定化處理,H3材質記號只適用5000號系鋁合金,此系列鋁合金經應變硬化加工後,於室溫中會産生軟化現象,爲了防止此種現象於應變硬化加工後先施予175℃8小時人工時效。

(1) H31:經應變硬化加工至1/8硬再經安定化處理,抗拉強度介於O材與

H32中間。

(2) H32:經應變硬化加工至1/4硬再經安定化處理,抗拉強度介於O材與

H34中間。

(3) H33:經應變硬化加工至3/8硬再經安定化處理,抗拉強度介於H32與

H34中間。

(4) H34:經應變硬化加工至1/2硬再經安定化處理,抗拉強度介於O材與

H38中間。

(5) H35:經應變硬化加工至5/8硬再經安定化處理,抗拉強度介於H34與

H36中間。

(6) H36:經應變硬化加工至3/4硬再經安定化處理,抗拉強度介於H34與

H38中間。

(7) H37:經應變硬化加工至7/8硬再經安定化處理,抗拉強度介於H36與

H38中間。

(8) H38:經應變硬化加工,斷面縮減率75%,再經安定化處理。

(9) H39:經應變硬化加工,斷面縮減率75%以上,再經安定化處理。

3. H之微分記號

1. H111:比H11更少量之輕度應變硬化加工。

2. H112:應變硬化之加工量無特別規定,但加工完成品須符合拉張性質的要求。 3. H311:比H31更少量之輕度應變硬化加工。 4. H321:比H32更少量之輕度應變硬化加工。 5. H323:爲了提高抗應腐蝕,而施行特別處理。

上述之H311、H321、H323只適用於含鎂量4%以上之5000系列鋁合金。 4. T之細分記號

1. T1:從高溫成型制程冷卻經自然時效至穩定狀態。

2. T2:從高溫成型制程冷卻經應變加工,然後自然時效至穩定狀態。 3. T3:固溶處理後經應變加工後,自然時效至穩定狀態。 4. T4:固溶處理後經自然時效至穩定狀態。

5. T5:從高溫成型制程冷卻經人工時效硬化處理。 6. T6:固溶處理後經人工時效硬化處理。 7. T7:固溶處理後經安定化處(過時效處理)。

8. T8:固溶處理後經應變加工,然後人工時效硬化處理。 9. T9:固溶處理後經人工時效硬化處理,然後應變加工。

10.T10:從高溫成型制程冷卻經應變加工,然後人工時效硬化處理。 5. T之微分記號 應力消除記號

(1) TX51:以拉伸方式消除內應力,於固溶處理後施予永久變形之拉伸。板材

拉伸量爲長度之1.5-3%,棒、管、型材拉伸量爲長度之1-3%。 (2) TX510:拉伸後不再整直。

(3) TX511:拉伸後在尺寸公差內,經輕微整直。

(4) TX52:固溶處理後以壓縮方式施予1-5%的永久變形,以消除內應力。 (5) TX53:以熱處理制程消除內應力。

(6) TX54:經拉伸及壓縮方式消除內應力,只適用於鍛件。 其他

(1) T41、T61、T71:固溶處理時淬火溫度爲100℃之T4、T6、T7材料。 (2) T42、T62、T72:經退火制程再經T4、T6、T7處理之材料。 (3) T3X、T8X、T9X:X代表冷作加工之百分比。

(4) T73:經2段式人工時效處理以改善應力殘留問題。

(5) T74:經2段式人工時效處理以改善剝蝕與應力殘留問題。 (6) T76:經2段式人工時效處理以改善剝蝕問題。

上述之2段式人工時效處理,通常是先施予低溫處理後再施予高溫處理,爲了達到特殊效果有時會使用3段式反覆處理方式。

工序視意圖

冷作加工 人工時效 T1 T2 人工時效 T5

人工時效 冷作加工 T4 T6

冷作加工 人工時效 T3

安定化處理 T6

過時效處理

T10T9 T8 T7 鋁合金

鑄造材鋁合金

熱處理

鍛造材鋁合金 非熱處理 型鋁合金

1000號系 3000號系 5000號系 2000號系 6000號系

型鋁合金 7000號系

(1) 非熱處理型鋁合金只能依靠應變加工硬化提高機械強

度。

(2) 熱處理型鋁合金可依靠自然時效或人工時效提高機械強

度,亦可增加應變加工硬化使機械強度再提升。

铝合金材料对照表

ASTM JIS AA DIN BS FS ISO 1100

A1100 1100 AL99

1100 AL99.0Cu

2011

2011 A2011 2011 AL CuBiPb

2014 A2014 2014 AL CuSiMn 2014A 2014 ALCu4SiMg 2017

A2017 2017 ALCuMg1 2017 ALCu4MgSi 2024 ALCu4Mg1 2117 ALCu2Mg 2219

3003 ALMn1Cu

ALMg1

2024 A2024 2024 ALCuMg2 2117 A2117 2117 ALCu2.5Mg0.5 2219 A2219 2219 3003 A3003 3003 ALMnCu 3004 A3004 3004 ALMn1Mg1 3005 A3005 3005 ALMn1Mg0.5 3105 A3105 3105 ALMn0.5Mg0.5 3105 5005 A5005 5005 ALMg1 5005

5052 A5052 5052 ALMg2.5 5052 ALMg2.5 5056 A5056 5056 ALMg5 5056A

ALMg5

5083 A5083 5083 ALMg4.5Mn 5083 5083 ALMg4.5Mn0.7

5154 A5154 5154 ALMg3 5154A 5254 A5254 5254

5454 A5454 5454 ALMg2.7Mn 5454 5454 ALMg3Mn 6061 A6061 6061 ALMg1SiCu 6061 6061 ALMg1SiCu 6063 a6063 6063 ALMgSi0.5 6063 6063 ALMg0.7Si 7075 A7075 7075 ALZnMgCu1.5 四、铝合金规范对照表

ASTM JIS AA DIN BS FS ISO 板材.条

B209 H4000 AA 1745 1470 QQ-A-250 6361 挤型之棒及线材

B211 H4040 AA 1747 1474 QQ-A-200 6362 冷抽之棒及线材

B211 H4040 AA 1747 1475 QQ-A-225 挤型之无缝管

B221 H4080 AA 1746 1474 QQ-A-200 6362 冷抽之无缝管

B210 H4080 AA 1746 1471 WW-T-700 有缝管

B313 H4090 AA 型材

7075 ALZn5.5MgCu

B211 H4100 AA 1748 1474 QQ-A-200 6362

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