鋁合金厚板的性能、應用與市場（節(jié)選）
在原則上說，凡是變形鋁合金（2004年在美國鋁業(yè)公司注冊處注冊的有442個）都可以用于生產(chǎn)厚板，但在實際生產(chǎn)與使用中，厚板鋁合金還不到20個，例如石化工業(yè)焊制容器等的厚板（一般都不厚于15mm）則多為1×××系及3×××系合金，航天工業(yè)則以2×××系及7×××系合金為主，船舶制造及交通運輸工業(yè)則常用5×××系及6×××系合金，工模具工業(yè)用的合金有2×××、5×××、6×××、7×××系合金。此外，制氧工業(yè)還用到4×××系合金。
常用的熱處理可強化的厚板鋁合金為2017A、2219、2024、5026、5083、6061、6082、7020、7022、7040、7050、7075合金。
非標準厚板鋁合金是生產(chǎn)厚板的企業(yè)各自研發(fā)的，但都是在標準鋁合金基礎上對成分稍加調整和/或添加一些微量元素發(fā)展而成的，以滿足某些特殊性能要求。主要非標準厚板鋁合金有：
美國鋁業(yè)公司的精密鑄造厚板鋁合金Mic-6，其成分雖未公布，但由其性能可推斷為一種7×××系合金。
柯魯斯集團德國科布倫茨鋁板帶有限公司（Corus Aluminium Walzprodukte GmbH in Koblenz，Germany）的Giantal合金，該合金是由5083-O合金發(fā)展而來的；通用型合金Weldural是一種AlCu6.5Mg0.3的2×××系合金；高強度Hokotol合金，其原型合金為7050，這些合金的成分大體相當。
德國格聯(lián)克鋁業(yè)有限公司（GLEICH GmbH）是一家生產(chǎn)鑄造鋁合金厚板的企業(yè)，也外購一些軋制厚板鋁合金，通過精密機械加工制成工模具坯料、鍛坯、成品工模具等。開發(fā)的合金有G.ALRC250，其原型為5083合金，具體成分為：4%-5%Mg，＜1%Mn，1.5%其他元素，其余為鋁；G.AlRC210合金，也是一種5083型合金；G.AlRF240模鍛坯料，合金成分相當于5083合金。
德國亞里美克斯鋁業(yè)公司（Alimex Metall-handelsgesesellsehaft mbH）是一家以鑄造與軋制鋁合金厚板精密機械加工零部件、工具、模具、坯料塊的公司，鑄造厚板由公司自行生產(chǎn)，而熱軋厚板則外購。所用的合金是常規(guī)標準合金，但產(chǎn)品都冠以自已的品牌，如ACP5080R（5083合金）、ACP5080（5083合金）、ACP6000（7×××合金）、PLANAL（5083、6082、7075合金）、AMP（7×××系合金）。
加拿大鋁業(yè)公司（Alcan）設在美國與法國的企業(yè)可為各個部門提供各種軋制的或鑄造的鋁合金厚板，特別可為航空航天工業(yè)提供各種鋁合金厚板，尤其是熱處理可強化的鋁合金厚板，位于法國的伊蘇爾（Issoire）軋制廠即是生產(chǎn)這種厚板的知名企業(yè)。
鋁合金厚板沒有明確的標定的分類方法也沒有約定俗成的分類標準。現(xiàn)在有人把鋁合金分為薄板、特薄板、中板、厚板等，實際上在中外鋁板帶標準中僅將鋁軋制板帶（FRPS）分為薄的與厚的兩種（Sheet and Plate），凡厚度小于6mm或6.35mm的稱為“薄板”，而厚度等于或大于此數(shù)的稱為“厚板”，并沒有“中板”這一名稱。至于“中板”這一名稱是中國鋁工業(yè)界慣用的一種稱呼，來源于鋼鐵工業(yè)，因為在鋼板的分類中有“中板”這一名稱。
綜合各方面的情況，鋁合金平軋材料可按厚度分為：
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特薄板
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＞0.2mm-0.5mm
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薄板
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＞0.5mm-＜4.5mm
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中板
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≥4.5mm-35mm
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厚板
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≥35mm-80mm
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特厚板
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＞80mm-200mm
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極厚板
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＞200mm-1100mm
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厚板生產(chǎn)工藝分為兩種：鑄錠熱軋法與鑄造法。凡是厚度大于200mm的極厚板都是鑄造而成的，因為全球熱粗軋機的開口度都不超過700mm，不能軋制出冶金組織均勻、全部為熱軋組織且厚度在200mm以上的熱軋厚板。不過在此需指出，鑄造厚板不是用鑄造鋁合金生產(chǎn)的，仍是用變形鋁合金鑄造的。無論在國內還是國外，厚板生產(chǎn)的技術含量都很高。60%左右的厚板是用熱處理可強化的鋁合金生產(chǎn)的，其余的是用1×××、3×××系及5×××系合金生產(chǎn)的，而80%以上的薄板為熱處理不可強化合金。
軋制厚板的最大寬度可達5400mm，這是美國鋁業(yè)公司達文波特（Davenport）廠生產(chǎn)的，最大長度可達40m，一般厚板的寬度都在3500mm以下。對于長、寬尺寸，目前的發(fā)展趨勢并不追求越大越好，而是要求大一些的，因為鋁合金焊接技術已經(jīng)有了長足發(fā)展。
當前，可提供的鑄造厚板的最大厚度為1100mm，但不能太寬，例如950mm厚時最大寬度只能達到1300mm，而厚度減至700mm時則可寬達2200mm，總之厚度越大，寬/厚比就相應地小一些。同時，由于鑄造極厚板都用于制造工模具，也不需要太寬的尺寸。對鑄造厚板最主要的要求是：均勻一致無偏析的成分、致密無流松的組織、晶粒細小均一的冶金結構；在機械加工時及加工后不存在可引起變形的殘余應力；具有很高的尺寸穩(wěn)定性，不會發(fā)生變形。
軋制厚板的典型生產(chǎn)工藝流程如下：配料—熔煉—爐內及在線精煉與除氣凈化處理—鑄造—均勻化退火—鋸切頭尾—銑面—加熱—熱軋—剪切—冷軋（僅對厚度薄的厚板）—固溶熱處理與淬火（僅對6×××、2×××、7×××系合金，對5×××系合金進行退火或穩(wěn)定化處理，對熱處理可強化合金O狀態(tài)材料則進行完全退火處理）—預拉伸—超聲波探傷—人工時效（對2×××系合金的一些產(chǎn)品可不進行）—渦流電導率檢測—鋸切或精密裁切—包裝—入庫或發(fā)運。
鋁合金厚板特別是鑄造的特厚板及極厚板多用于機械加工工具及模具，因為與工模具傳統(tǒng)鋼材相比，鋁材具有非常明顯的優(yōu)點，這就決定了它的競爭優(yōu)勢，使鋁合金工模具的應用日益廣泛。由于中國制造業(yè)的發(fā)展，特別是中國成為全球制造基地地位的加強，對鋁合金工模具的需求將比世界上任何一個國家的都大，其增長率也將高于其它任何一個國家的。
由圖可見，如以模具鋼的可切削速度為1，則鋁合金的可切削速度可比鋼的快4倍，因而可對其進行高速切削，能顯著縮短工模具制造周期，對原型工具模具的試制極為有利。另外，鋁合金的卓越可切削性能可大大降低切削工具的磨損，相應地延長其使用期限，降低生產(chǎn)成本，降低材料消耗。
鋁材密度為2700kg/m3，只有鋼材的1/3左右，因此鋁合金工模具既便于搬運又易于裝卡，同時由于鋁合金工模具的質量輕，可以方便地與更快地打開與閉合。
鋁合金的熱導率為123W/m·K-170W/m·K，約為模具鋼的4倍，能有效地縮短零件冷卻時間。
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5 厚板生產(chǎn)和/或經(jīng)銷企業(yè)
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厚板生產(chǎn)和/或經(jīng)銷企業(yè)可分為下列幾種類型：生產(chǎn)與經(jīng)銷厚板的企業(yè)，如美國鋁業(yè)公司、加拿大鋁業(yè)公司、俄羅斯鋁業(yè)公司、日本神戶鋼鐵公司、中國的西南鋁業(yè)（集團）有限責任公司與東北輕合金有限責任公司等；生產(chǎn)、經(jīng)銷與深加工的企業(yè)，如柯魯斯集團科布倫茨鋁板帶公司；生產(chǎn)鑄造厚板、外購軋制厚板與深加工的企業(yè)，如德國亞里美克斯鋁業(yè)公司、格聯(lián)赫克鋁業(yè)公司；僅做經(jīng)銷或代理商的企業(yè)如德國美最時洋行（Melchers）鋁合金分銷中心（Aluminium Distribution Center），僅在中國就有9個辦事處（含香港與臺北各1個）、3個地區(qū)銷售支援辦事處、5個倉庫（含香港與臺北各1個），意大利的陶金屬有限公司（Tau Metalli spa）等。
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