铝合金厚板的性能、应用与市场（节选）

在原则上说，凡是变形铝合金（2004年在美国铝业公司注册处注册的有442个）都可以用于生产厚板，但在实际生产与使用中，厚板铝合金还不到20个，例如石化工业焊制容器等的厚板（一般都不厚于15mm）则多为1×××系及3×××系合金，航天工业则以2×××系及7×××系合金为主，船舶制造及交通运输工业则常用5×××系及6×××系合金，工模具工业用的合金有2×××、5×××、6×××、7×××系合金。此外，制氧工业还用到4×××系合金。

常用的热处理可强化的厚板铝合金为2017A、2219、2024、5026、5083、6061、6082、7020、7022、7040、7050、7075合金。

非标准厚板铝合金是生产厚板的企业各自研发的，但都是在标准铝合金基础上对成分稍加调整和/或添加一些微量元素发展而成的，以满足某些特殊性能要求。主要非标准厚板铝合金有：

美国铝业公司的精密铸造厚板铝合金Mic-6，其成分虽未公布，但由其性能可推断为一种7×××系合金。

柯鲁斯集团德国科布伦茨铝板带有限公司（Corus Aluminium Walzprodukte GmbH in Koblenz，Germany）的Giantal合金，该合金是由5083-O合金发展而来的；通用型合金Weldural是一种AlCu6.5Mg0.3的2×××系合金；高强度Hokotol合金，其原型合金为7050，这些合金的成分大体相当。

德国格联克铝业有限公司（GLEICH GmbH）是一家生产铸造铝合金厚板的企业，也外购一些轧制厚板铝合金，通过精密机械加工制成工模具坯料、锻坯、成品工模具等。开发的合金有G.ALRC250，其原型为5083合金，具体成分为：4%-5%Mg，＜1%Mn，1.5%其他元素，其余为铝；G.AlRC210合金，也是一种5083型合金；G.AlRF240模锻坯料，合金成分相当于5083合金。

德国亚里美克斯铝业公司（Alimex Metall-handelsgesesellsehaft mbH）是一家以铸造与轧制铝合金厚板精密机械加工零部件、工具、模具、坯料块的公司，铸造厚板由公司自行生产，而热轧厚板则外购。所用的合金是常规标准合金，但产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）。

加拿大铝业公司（Alcan）设在美国与法国的企业可为各个部门提供各种轧制的或铸造的铝合金厚板，特别可为航空航天工业提供各种铝合金厚板，尤其是热处理可强化的铝合金厚板，位于法国的伊苏尔（Issoire）轧制厂即是生产这种厚板的知名企业。

铝合金厚板没有明确的标定的分类方法也没有约定俗成的分类标准。现在有人把铝合金分为薄板、特薄板、中板、厚板等，实际上在中外铝板带标准中仅将铝轧制板带（FRPS）分为薄的与厚的两种（Sheet and Plate），凡厚度小于6mm或6.35mm的称为“薄板”，而厚度等于或大于此数的称为“厚板”，并没有“中板”这一名称。至于“中板”这一名称是中国铝工业界惯用的一种称呼，来源于钢铁工业，因为在钢板的分类中有“中板”这一名称。

综合各方面的情况，铝合金平轧材料可按厚度分为：

厚板生产工艺分为两种：铸锭热轧法与铸造法。凡是厚度大于200mm的极厚板都是铸造而成的，因为全球热粗轧机的开口度都不超过700mm，不能轧制出冶金组织均匀、全部为热轧组织且厚度在200mm以上的热轧厚板。不过在此需指出，铸造厚板不是用铸造铝合金生产的，仍是用变形铝合金铸造的。无论在国内还是国外，厚板生产的技术含量都很高。60%左右的厚板是用热处理可强化的铝合金生产的，其余的是用1×××、3×××系及5×××系合金生产的，而80%以上的薄板为热处理不可强化合金。

轧制厚板的最大宽度可达5400mm，这是美国铝业公司达文波特（Davenport）厂生产的，最大长度可达40m，一般厚板的宽度都在3500mm以下。对于长、宽尺寸，目前的发展趋势并不追求越大越好，而是要求大一些的，因为铝合金焊接技术已经有了长足发展。

当前，可提供的铸造厚板的最大厚度为1100mm，但不能太宽，例如950mm厚时最大宽度只能达到1300mm，而厚度减至700mm时则可宽达2200mm，总之厚度越大，宽/厚比就相应地小一些。同时，由于铸造极厚板都用于制造工模具，也不需要太宽的尺寸。对铸造厚板最主要的要求是：均匀一致无偏析的成分、致密无流松的组织、晶粒细小均一的冶金结构；在机械加工时及加工后不存在可引起变形的残余应力；具有很高的尺寸稳定性，不会发生变形。

轧制厚板的典型生产工艺流程如下：配料—熔炼—炉内及在线精炼与除气净化处理—铸造—均匀化退火—锯切头尾—铣面—加热—热轧—剪切—冷轧（仅对厚度薄的厚板）—固溶热处理与淬火（仅对6×××、2×××、7×××系合金，对5×××系合金进行退火或稳定化处理，对热处理可强化合金O状态材料则进行完全退火处理）—预拉伸—超声波探伤—人工时效（对2×××系合金的一些产品可不进行）—涡流电导率检测—锯切或精密裁切—包装—入库或发运。

铝合金厚板特别是铸造的特厚板及极厚板多用于机械加工工具及模具，因为与工模具传统钢材相比，铝材具有非常明显的优点，这就决定了它的竞争优势，使铝合金工模具的应用日益广泛。由于中国制造业的发展，特别是中国成为全球制造基地地位的加强，对铝合金工模具的需求将比世界上任何一个国家的都大，其增长率也将高于其它任何一个国家的。

由图可见，如以模具钢的可切削速度为1，则铝合金的可切削速度可比钢的快4倍，因而可对其进行高速切削，能显著缩短工模具制造周期，对原型工具模具的试制极为有利。另外，铝合金的卓越可切削性能可大大降低切削工具的磨损，相应地延长其使用期限，降低生产成本，降低材料消耗。

铝材密度为2700kg/m3，只有钢材的1/3左右，因此铝合金工模具既便于搬运又易于装卡，同时由于铝合金工模具的质量轻，可以方便地与更快地打开与闭合。

铝合金的热导率为123W/m·K-170W/m·K，约为模具钢的4倍，能有效地缩短零件冷却时间。

厚板生产和/或经销企业可分为下列几种类型：生产与经销厚板的企业，如美国铝业公司、加拿大铝业公司、俄罗斯铝业公司、日本神户钢铁公司、中国的西南铝业（集团）有限责任公司与东北轻合金有限责任公司等；生产、经销与深加工的企业，如柯鲁斯集团科布伦茨铝板带公司；生产铸造厚板、外购轧制厚板与深加工的企业，如德国亚里美克斯铝业公司、格联赫克铝业公司；仅做经销或代理商的企业如德国美最时洋行（Melchers）铝合金分销中心（Aluminium Distribution Center），仅在中国就有9个办事处（含香港与台北各1个）、3个地区销售支援办事处、5个仓库（含香港与台北各1个），意大利的陶金属有限公司（Tau Metalli spa）等。