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鋁板比重(密度)是材料的重要物理屬性,直接影響其性能與應用。以下從標準值、合金差異、性能關聯三方面解析:
純鋁比重:理論值為2.70 g/cm3(2700 kg/m3),但商業純鋁(如1050、1060)含少量合金元素,實際比重約為2.71 g/cm3。
合金鋁板:比重范圍在2.58~2.84 g/cm3,具體取決于合金元素種類及含量。
合金系列 | 比重范圍(g/cm3) | 主要合金元素 | 比重變化原因 |
---|---|---|---|
1系 | 2.70-2.71 | 鋁(>99%) | 接近純鋁,微量錳/硅影響可忽略 |
2系 | 2.78-2.80 | 銅(3-5%) | 銅密度(8.93 g/cm3)顯著高于鋁 |
3系 | 2.72-2.74 | 錳(1.0-1.5%) | 錳密度(7.3 g/cm3)高于鋁 |
5系 | 2.66-2.68 | 鎂(3-5%) | 鎂密度(1.74 g/cm3)低于鋁 |
6系 | 2.69-2.71 | 鎂+硅 | 鎂硅綜合作用,比重接近純鋁 |
7系 | 2.82-2.85 | 鋅+鎂+銅 | 鋅(7.14 g/cm3)、銅顯著提升比重 |
力學性能
強度:比重越高(如7系),通常強度越大,但塑性可能降低。
硬度:銅、鋅等元素的加入(如2系、7系)會提高硬度。
加工性能
切削性:比重適中(如6系)易加工,過高(如7系)可能增加刀具磨損。
耐腐蝕性
合金元素影響:鎂(5系)提升抗蝕性,銅(2系)可能降低耐海水腐蝕性。
輕量化應用
比重優勢:鋁板比重僅為鋼(7.83 g/cm3)的1/3,是航空航天、汽車輕量化的關鍵材料。
精密計算:根據具體合金牌號查比重表(如7075鋁板比重2.82 g/cm3),避免使用純鋁比重導致的重量誤差。
性能權衡:高載荷結構優先選高比重合金(如7系),復雜成型件選比重適中材料(如6系)。
表面處理:比重低的鋁板(如5系)陽極氧化后重量增加比例更高,需預留余量。
通過理解鋁板比重規律,可更精準地進行材料選型與結構設計,確保性能與成本的平衡。