硬铝是指铝合金中以铜为主要合金元素的一类铝合金,代号2常用的有2A11、2A12等。其成分通常包括:铝(Al)、铜(Cu,含量一般为2.2%—4.9%)、镁(Mg,含量一般为0.2%—1.8%)、锰(Mn,含量一般为0.3%—0.9%),还可能含有少量的硅,以及微量的铁、镍等元素。
硬铝具有以下特点:
良好的机械性能:强度大,例如2A12-T4抗拉强度可达469MPa以上。
便于加工。
密度小:可作轻型结构材料。
硬铝也存在一些缺点:
耐蚀性不良:通常需要在硬铝板材表面用轧制方法包一层工业纯铝(纯铝厚度占板材厚度3%—5%),成为包铝硬铝,但这样会使强度有所下降。
固溶处理温度范围窄:温度过低不能发挥Zui大强化效果,而超出上限温度,又有产生晶界“过”的可能,使晶粒聚集受到破坏。
焊接裂纹倾向大:用熔焊法焊接有困难。
硬铝的种类较多,不同种类的成分和性能会有所差异,以下是几种常见硬铝的介绍:
2A12:属于Al-Cu-Mg系,是一种高强度的铝合金材料,为铝-铜-镁系中的典型硬铝合金,也是硬铝中用量较高的。其成分合理,综合性能较好,密度约为2.80g/cm³,泊松比20℃(68°F)时为0.33,弹性模量拉伸为72.4GPa(10.5×106psi)、剪切为28.0GPa(4.0×106psi)、压缩为73.8GPa(10.7×106psi)。可用于制作各种高负荷的零件和构件,如飞机上的骨架零件、蒙皮、隔框、翼肋、翼梁、铆钉等,但不包括冲压件和锻件,也适用于150℃以下工作的零件。