鋁合金的系列和用途

各種成形用鋁合金因主要合金元素比例不同而有不同之物理、化 學、機械性質及其應用範圍。其中 1000、3000、4000、5000 系列為 非熱處理型鋁合金，主要靠固溶強化及應變（加工）硬化來達到強化 效果。此類合金具有中、高強度。而 2000、6000、7000 系列則屬於 可熱處理型鋁合金，多為建材、汽車、機車、自行車之擠型材料使用，

其中 6063 鋁合金擁有良好的擠型性、延展性、耐腐蝕性與易於表面 處理（如陽極處理），使用最為普遍。而自行車多使用 6061 與 7005

（即 7N01），機車則多使用 7005 或 7003。

機械性能方面，應變（加工）硬化型中 3000 系列(Al-Mn)較 5000 系 列 (Al-Mg) 強 度 低 。 在 熱 處 理 強 化 型 鋁 合 金 中 以 7000 系 列 (Al-Zn-Mg，Al-Zn-Mg-Cu)的強度最高，2000 系列(Al-Cu，Al-Cu-Mg，

Al-Cu-Mg-Si)居次，而 6000 系列(Al-Mg-Si)的強度最低，有關各類 加工用鋁合金的特性及用途詳見表 2-11 和表 2-12 所示。

綜合上述鋁合金系列之特性說明如下：

1000 系 純鋁

1000 系表示是工業用純鋁。

而 1100、1200 為其中代表，兩者都含有 99.00%以上的純鋁。

1100 合金為添加微量 Cu，在陽極氧化處理後光澤良好。

純鋁系列材料雖然在加工性、耐蝕性、焊接上有優秀的性能，但是 強度低，適合用於不要求強度的家庭用品、日用品、電器等物品上 由於良好的導電性與熱傳導。1060、1070 被廣泛用在電線電纜和

熱片。

2000 系 鋁銅合金

杜拉鋁、超杜拉鋁，以 2017、2024 為其代表。

強度不亞於鋼材，但因含較高的銅，耐蝕性差，用於腐蝕環境時，

需考慮腐蝕防止，由於焊接性較其他鋁合金差，主要採用鉚釘、螺 絲等接合方式。

3000 系 鋁錳合金

3003 合金為此一系列之代表性合金。

由於添加 Mn 可保持純鋁之加工性、耐蝕性之優點，並增加強度在 器物、建材、容器等有廣大的用途。

於 3003 之合金額外添加 Mg 1%的 3004 強度更高，在彩色鋁線、

燈泡帽上的使用量逐漸增加。

4000 系 鋁矽合金

4032 合金是添加 Si 抑制其熱膨脹率並改善耐磨耗性，再添加微 量之 Cu、Ni、Mg 等，能提高耐熱性，可作為鍛造活塞使用。

4043 熔融溫度低，可用為鋁銲線，也由於 4043 合金之 Si 粒子分

散，陽極氧化皮膜呈灰色，因此也被使用於大樓建築之外裝圍牆。

5000 系 鋁鎂合金

Mg 添加量較少的合金多半用於裝飾、器物等用材，Mg 添加量較多 的合金則用在構造用材，因此 5000 系合金種類眾多，5N01 是 Mg 添加量較少合金的代表，用於裝飾用材與高級器物上，而 5005 則 適用於車輛用天花板、建材和器物材料上居多。含有中程度之 Mg 者以 5052 合金為代表，普遍作為具有中等強度之材料。5083 含有 較多的 Mg，雖為非熱處理型合金，但有高強度，熔接性良好，是 良好熔接結構材，多用於船舶、車輛、化學工廠。

由於這個系列的合金在長年使用後，冷間加工的強度會稍微降低、

延伸性會增加，須做安定化的處理。適於海邊或大氣污染之工業地 區，對外觀不在意則不須處理。

此外，像是 5083 這種含有較多 Mg 的合金，若給予過度的冷作加工 在高溫使用的情況下容易產生應力腐蝕破裂，通常應用在較軟質的

構造材料上。

6000 系 鋁鎂矽合金

這個系列的合金強度及耐蝕性良好，是典型的結構材料，屬於熱處 理合金，然而焊接後之熱影響區強度顯著降低，退火到未經熱處理 的強度，因此多半採用螺絲、鉚釘等之接合方式。耐力 25 kg/mm²

以上的 6061-T6 相當於 ss41 鋼材，因此只要在設計上注意彎曲彈 性特性差異， 則可獲得同等之容許應力，多用於鐵塔、起重機上 ，在建築用門窗上，強度要求較低。6063 具有優秀的壓擠性，常

被當作建築門窗材料來使用。

7000 系 鋁鋅合金

在鋁合金中具有最高強度，分為兩種：

Al - Zn - Mg - Cu 系合金、不含 Cu 之熔接構造用 Al - Zn - Mg 合 金，後者也被稱為三元合金。

Al - Zn - Mg - Cu 系合金之代表物為 7075，使用於飛機結構及 運動器材類。

Al-Zn-Mg 合金具有較高的強度，熔接後之熱影響區因自然時效能 回復到與母材接近的強度，具有優異的焊接性能。

7N01 為其代表性合金，作為熔接構造用材料，被使用於鐵路公路 車輛結構等。此系列之合金熱處理不適當時，會產生應力腐蝕裂 痕，必須加以注意，如果熱處理超過時效時，亦須作回火處理。

表 2‐ 11    主要之加工用鋁合金特性及用途  2024 P,B,W,T,S

Al-Mn 系

《 續 下 表 》

表 2‐ 12    鋁合金產品應用