1100铝合金详细介绍

一、化学成分与核心特性

1100铝合金属于工业纯铝系列，含铝量≥99.0%，主要杂质元素包括铜（0.05%~0.20%）、硅+铁（≤0.95%）、锌（≤0.10%）、锰（≤0.05%）等。其核心特性包括：

• 高纯度与低强度：铝含量高，杂质总量不超过0.15%，导致强度较低（抗拉强度95~165MPa），但具有优异的延展性（伸长率3%~5%）。
• 耐腐蚀性：表面易形成致密氧化铝膜，在大气、淡水及多数化学介质中耐蚀性优异，适用于化工设备、食品包装等领域。
• 导电与导热性：导电率约59% IACS，导热系数约237 W/(m·K)，适用于电力传导、散热材料等场景。
• 加工性：不可热处理强化，但可通过冷加工（如冷轧、冷拔）提升强度，同时保持良好的塑性。

二、物理与力学性能

• 密度：约2.7~2.8 g/cm³，仅为钢铁的1/3，轻量化优势显著。
• 熔点：约660°C，适用于常规热加工温度范围。
• 力学性能：
  • 抗拉强度：95~165 MPa（板材室温标准要求），轧制板材可达110~136 MPa。
  • 屈服强度：50~152 MPa。
  • 伸长率：最低3%（轧制状态），最高可达9%（退火状态）。
  • 硬度：约20 HB（布氏硬度），属于软质合金。

三、加工工艺与表面处理

1. 加工工艺：
   • 轧制：可生产不同厚度的板材或带材，用于建筑装饰、包装等领域。
   • 挤压：制造管材、梁、棒材等型材，适用于建筑结构件、机械支架等。
   • 冲压与拉伸：生产复杂形状零件（如汽车零部件、电子外壳）及细丝、管材。
   • 焊接：可通过TIG焊、MIG焊等常见方法连接，适用于大型结构件和容器。
   • 切割：包括剪切、机械切割等，用于加工所需尺寸和形状的板材或零件。
2. 表面处理：
   • 阳极氧化：形成10~25μm氧化膜，提升耐蚀性和美观度，同时可染色实现多彩外观。
   • 喷涂：喷涂涂料、油漆或粉末涂料，增加色彩多样性和耐候性。
   • 抛光：提升表面光滑度和光泽感，适用于装饰件。
   • 喷砂：形成磨砂效果，增加装饰性。
   • 镀铬：提高硬度、耐磨性及装饰性。

四、应用领域与典型场景

1. 电力传导：
   • 制造电力输电线路、电缆支架、变压器外壳等，利用其优良导电性能。
2. 散热材料：
   • 制造散热片、散热器等汽车、电子产品和工业设备的散热部件，依赖其高导热性。
3. 食品包装：
   • 制造铝箔、饮料罐体、食品包装箱等，因其无毒无味、耐腐蚀且易于加工。
4. 建筑装饰：
   • 制造幕墙、门窗、天花板、装饰条等，利用其良好加工性和耐腐蚀性。
5. 化工设备：
   • 制造储罐、管道、反应器等设备，因其耐腐蚀性和化学稳定性。
6. 电子产品：
   • 制造电子外壳、散热器、电路板等组件，结合导电性和轻量化特性。
7. 交通运输：
   • 制造汽车、火车、船舶等交通工具的零部件（如发动机零件、传动系统零件），以减轻重量并提高燃油效率。
8. 体育器材：
   • 制造自行车车架、滑板车等，因其高强度和耐腐蚀性。

五、使用限制与注意事项

1. 温度限制：长期使用温度建议≤150℃，高温下强度显著下降且氧化膜易破坏。
2. 强度限制：屈服强度较低，不适用于承重结构或高应力场景。
3. 蠕变风险：在较高温度下，纯铝容易发生蠕变现象，导致性能下降。
4. 疲劳问题：在反复加载和卸载的情况下，即使是轻微的负载也可能导致疲劳裂纹。