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高強度鋁合金
7xxx 系列. 7xxx 系列鋁合金主要合金是1-8%的鋅(Zn),其他合金包括鎂(Mg)、銅及鉻(Cr)
等等。7xxx系列的鋁合金主要是用於飛機結構、汽機車零件及其他承受高應力的零件。
Fig 1. Microstructure of a 7039 plate:(Left) Ingot, (Middle) as-hot rolled with 50% reduction and (Right) as-hot rolled with 83% reduction. (Metal handbook, 8th edition, vol.7.)
7xxx系列高強度鋁合金在頂時效(T6)處理下,其抗應力腐蝕破裂(stress corrosion cracking – SCC)的能力會下降。為了解決此一問題,7xxx系列的鋁合金常是在過時效(T7x)的狀態下來使用。在T7x的狀態下,合金的強度抗蝕性及破裂韌性會取得一較佳的組合。一般而言,過時效處理會使7xxx系列鋁合金的強度下降約10-15%。由於含有較多的合金元素,7xxx系的鋁合金其所含有的二次相比2xxx系鋁合金來得複雜,而且析出的過程也較為繁複。
TABLE 1. MECHANICAL PROPERTIES OF 7050 AND 7075 ALUMINUM ALLOYS.
 *A = Excellent. B = Good. C = Fair. D = Poor
2xxx 系列. 主要的合金元素是銅,此外也常另外添加鎂(Mg)作為第二合金元素。因為強度增加的幅度不大,而且延展性也會下降許多,所以2xxx系列鋁合金通常是在固溶狀態下成形,並且直接做成成品,不做時效處理。但是有些應用還是會施以時效處理,以進一步提高機械強度,其主要的析出強化相為 Al2Cu 或是 Al2CuMg。

在2xxx系列鋁合金中,鐵(Fe)及矽(Si)都是屬於雜質(Impurities)。雜質鐵會與銅作用形成不易溶的化合物Cu2FeAl7, 造成強化相 CuAl2 及 CuMgAl2. 的數量會減少。此外,鐵會與矽及錳(Mn)作用形成粗大且脆的化合物(FeMnSi) Al6 及 (FeMn) Al6 ,這些化合物會劣化2xxx系列鋁合金的機械性質,所以一般鐵含量必須保持低於0.5%。矽也會降低其他元素的強化效果,2xxx-T4的強度隨矽含量的增加而降低,所以矽含量一般也要控制在低於0.5%。

2xxx系列的鋁合金非常適合用於需要高結構效益(structure efficiency - 強度/密度)的零件與結構件,通常用於製造卡車及飛機的輪圈、卡車的懸吊系統、飛機機身及機翼的蒙皮、以及那些在高到150°C時,需要有良好高溫強度的零件。
TABLE 2. MECHANICAL PROPERTIES OF 2014 AND 2024 ALUMINUM ALLOYS.
 *A = Excellent. B = Good. C = Fair. D = Poor
一 般 資 料
可熱處理型航鈦合金的Tx符號意義:
• T3: 固溶處理後,冷加工然後自然時效
• T4: 固溶處理後,自然時效到老化
• T6: 固溶處理後,人工時效到頂強度(指最高強度)
• T8: 固溶處理後,冷加工然後人工時效到頂強度
• T7x: 過時效 (T79, T76, T74, T73 → 依序耐蝕性增加.)
   T79:固溶處理後,人工過時效(非常輕微的過時效)
   T76:固溶處理後,人工過時效以獲得最佳的抗層剝腐蝕性
   T74:固溶處理後,人工過時效(過時效的程度介於T73及T76之間)
   T73:固溶處理後,人工過時效以獲得最佳的抗應力腐蝕破裂性能
應力釋放Tx符號的意義:
• Tx51: 固溶處理後或是從高溫加工成形下來後,施以某定量的伸張力,來對工件做應力消除
• Tx52: 固溶處理後或是從高溫加工成形下來後,施以某定量的壓縮力,來對工件做應力消除
• Tx54: 固溶處理後或是從高溫加工成形下來後,施以某定量的伸張力及壓縮力,來對工件做應力消除

鋁合金的表面處理:
陽極處理:一種電解鈍化的製程,用以增加金屬工件表面自然氧化層的厚度。

硬陽處理:硬陽層為一保護性的氧化層,其厚度約為一般陽極層的8倍。

鉻酸鹽化成處理:化成處理的一種,通常用於在鋁、銅、鎂、鋅等及其相關合金的表面,形成鈍化層使 其
   耐蝕性提高。

無電鍍鎳:一種自然催化的化學技術,用以在固體工件例如金屬或是塑膠的表面,形成一鎳磷或是鎳硼 合
   金層。

粉體烤漆及液體烤漆:兩者的差異在於粉體烤漆不需要利用溶劑來使接著劑及漆懸浮在液體中,粉體烤 漆
   是利用靜電來使漆附著在工件上,然後再予以加熱烘烤。

鍍鎳錫合金:是指直接在銅、鎳或其合金的表面鍍上錫鎳合金,此合金的原子百分比為1:1。

物理蒸鍍:在真空艙中進行的一種製程,此製程會產生金屬蒸氣,然後鍍在工件的表面,此金屬蒸氣可 與其
   他氣體產生反應,形成氧化物或是氮化物等鍍膜。

STANCHION TUBE
DT/DB
AC/ST
OT/HB
BRACKET/AXLE
PISTON TUBE/BOLTS
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