艦船海洋工程用變形鋁合金介紹

    鋁及鋁合金表面上都有一層薄薄的致密的AL2O3膜，簡(jiǎn)稱(chēng)氧化膜，它保護(hù)著鋁及鋁合金不再遭受進(jìn)一步的腐蝕，這就是鋁及鋁合金在一般大氣和自來(lái)水中有相當(dāng)強(qiáng)的抗腐蝕性能的原因，在鋁材生產(chǎn)和鋁制品使用中要好好保護(hù)這層氧化膜。不過(guò)，這層保護(hù)膜一旦遭到破壞，又會(huì)立即長(zhǎng)出新的膜。

    99.99%AL在5.3%NaCl溶液中對(duì)甘汞電極的電位為-0.87V 0.01V,對(duì)氫電極的電位約為-0.02V.凡是對(duì)氧化膜有影響的因素都對(duì)電位有影響：在酸性溶液中，鋁的電位隨溫度上升而增大，但在堿性溶液中卻隨溫度上升而下降，因此，在酸性溶液中的腐蝕比在堿性溶液中的慢，這就是我們常說(shuō)的，鋁及鋁合金"怕堿不怕酸".鋁在許多腐蝕性物質(zhì)中都有相當(dāng)高的抗蝕性。鋁的腐蝕通常是電解性質(zhì)的，所以與電極電位及電動(dòng)電流有相當(dāng)大的關(guān)系，鋁的電位在很大程度上決定于氧化膜的絕緣性能。因此，氧化膜特性對(duì)鋁的抗蝕性起著決定性的作用；反之，凡是降低氧化膜有效保護(hù)能力的任何因素，不管是機(jī)械的，還是化學(xué)的，都會(huì)使鋁的抗蝕性急劇下降。

    鋁及鋁合金在空氣、酸、自來(lái)水中的抗蝕性按遞降次序排列：Al、Al-Mn（3系）合金、Al-Mg（5系）合金、Al-Mg-Si（6系）合金、Al-Si（4系）合金、Al-Zn-Mg（7系）合金、Al-Zn-Mg-Cu（7系）合金、Al-Cu-Mg（2系）合金、 Al-Cu（2系）合金；在堿性溶液及海水中的遞降次序：Al-Mg（5系）合金、鋁（AL）、AL-Mn（3系）合金、Al-Mg-Si（6系）合金、Al-Zn-Mg（7系）合金、Al-Si（4系）合金、Al-Zn-Cu-Mg（7系）合金、Al-Cu-Mg（2系）合金、Al-Cu（2系）合金。不過(guò)應(yīng)指出的是，上述抗蝕性排列順序只有當(dāng)對(duì)剝落腐蝕、晶間腐蝕或應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂敏感性用熱處理消除后才成立，同時(shí)這種排列僅是一個(gè)大致的次序，在特殊情況下（溶液性質(zhì)、溫度、濃度，材料表面狀態(tài)，熱處理狀態(tài)，評(píng)價(jià)方式：外觀、質(zhì)量損失或強(qiáng)度損失，等等）可能有某些變化。

    包鋁材料的抗蝕性?xún)H比包鋁層的稍差一些，例如，用純鋁包覆的鋁-銅系合金的抗蝕性與鋁-錳系合金的相等或甚至更好一點(diǎn)。

    鋁-鎂合金：

    頂呱呱的海洋工程材料

    海洋工程不但包括船舶艦艇和水面、水下各種設(shè)施，而且包括岸上與港口內(nèi)與海洋工作有關(guān)的各種建筑與設(shè)施等。由以上的介紹可知，對(duì)海水抗蝕性zui高的是5系合金，其次是1系與3系合金，所以在設(shè)計(jì)海洋工程鋁結(jié)構(gòu)時(shí)首 選的材料是Al-Mg（5系）合金，在5系合金性能不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求時(shí)才改用其他系合金。近期的研究表明，個(gè)別的7系合金，如中國(guó)的7A33合金，美國(guó)的7033合金對(duì)海水有很強(qiáng)的抗蝕性，成為一種難得的后起之秀的海洋工程合金。

    Al-Mg系合金可分為兩大類(lèi)：含Mg量≥4%的合金稱(chēng)為硬合金，而將含Mg量<4%的稱(chēng)為軟合金。含Mg量>5%的合金很少應(yīng)用于冷加工狀態(tài)，因?yàn)樗鼈儗?duì)應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂很敏感，應(yīng)在消除應(yīng)力退火（穩(wěn)定化處理）后應(yīng)用。消除應(yīng)力退火對(duì)材料力學(xué)性能的影響很小，但可使應(yīng)力腐蝕敏感性大大下降。

    工業(yè)鋁-鎂合金的電極電位與高純合金的相同：鋅使電位增加，銅使電位下降，其他元素對(duì)Al-Mg合金的電位幾乎沒(méi)有影響。工業(yè)Al-Mg合金的抗蝕性與高純鋁的一樣；使電位下降的元素，即使抗蝕性下降的元素，都是那些含量極少的雜質(zhì)，對(duì)抗蝕性的影響可忽略不計(jì)，所以鋁-鎂合金在下列情況下有優(yōu)異的抗腐蝕性能：對(duì)普通大氣、水、蒸汽、海水、海洋氣候、許多化工產(chǎn)品。分析含5%Mg合金的腐蝕產(chǎn)物發(fā)現(xiàn)，主要是Al2O3與少量的Mg.

    工業(yè)Al-Mg合金也有晶間腐蝕與應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂敏感性，但是與組 織的關(guān)系非常密切。因此，在127℃——225℃時(shí)效或消除應(yīng)力退火數(shù)小時(shí)后的敏感性與暴露于熱帶氣候條件下或在室溫長(zhǎng)期保存時(shí)的敏感性相當(dāng)，在127℃——177℃穩(wěn)定化處理24h或在225℃——275℃處理10min——20min就能消除對(duì)這兩種腐蝕的敏感性。

    Cu與Ni促進(jìn)5系合金的點(diǎn)腐蝕，F(xiàn)e與Si也有同樣的作用，不過(guò)效應(yīng)小得多；Zn、Sb、Ti、V的影響很小或沒(méi)有；Mn、Cr、Zr能減少點(diǎn)蝕；Cr、Mn能大大改善Al-Mg合金抗晶間腐蝕及抗應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的能力；Zr、Mo、Si、Cu、Be、Sb、Zn等也有此種作用，不過(guò)它們的效果大致按這種排序遞減。

    淺說(shuō)海洋工程鋁合金

    在海洋工程中用的變形鋁合金有5052（5A02）、5252、5154、5454、5754、5083、5086、5059、7A33合金等。5052合金的鎂含量較低；5154、5454、5754合金的鎂含量中等偏下；5083合金的鎂含量中等偏上；5086合金的鎂含量中等偏下；5059合金的鎂含量zui高。

    由Al-Mg系二元相圖可知，Mg在Al中的固溶度僅次于Zn的而居第二位，在470℃的極限溶解度為17.4%,室溫時(shí)僅約1%.在理論上Al-Mg合金應(yīng)該有強(qiáng)烈的時(shí)效硬化作用，但固β相（Al3Mg2）的沿晶析出傾向和彌散度的限制，這種硬化作用無(wú)任何實(shí)用價(jià)值，所以Al-Mg合金全在退火狀態(tài)（O）和冷作硬化狀態(tài)（H）使用，也就是我們常說(shuō)的，它們是一類(lèi)熱處理不可強(qiáng)化的變形鋁合金。

    海洋工程用的鋁-鎂合金的化學(xué)成分中，鎂含量低的5052合金的zui大鎂含量只有2.8%,含鎂量zui高的5083合金的含量為4.9%.合金的強(qiáng)度性能雖因Mg含量的增加而升高，但塑性和抗蝕性卻明顯下降，特別是Mg>6%的合金，工藝塑性降得尤為強(qiáng)烈。

    Al-Mg合金是應(yīng)用zui廣的一類(lèi)變形鋁合金，特點(diǎn)是密度比鋁的還小，有優(yōu) 秀的抗海洋氣候和海水腐蝕性能、可焊性和可拋光性能、塑性?xún)?yōu) 秀（Mg≤5%），還有良好的抗震性能，疲勞強(qiáng)度比硬鋁的還大。

    由于Al-Mg合金只有微不足道的時(shí)效硬化作用和強(qiáng)烈的沿晶傾向，只能在退火（305℃——360℃）或冷加工狀態(tài)下應(yīng)用。但Al-Mg合金的優(yōu) 秀抗蝕性只有在β相沿晶內(nèi)和晶界均勻分布的情況下，才能顯示出來(lái)，并且分布狀態(tài)與Mg含量密切相關(guān)。研究顯示，Mg≤3.0%的5052型合金的穩(wěn)定性極高，無(wú)論是退火或冷加工狀態(tài)（O、H），在室溫或穩(wěn)定化（敏化處理）溫度（67℃——177℃）長(zhǎng)時(shí)間加熱，均不形成沿晶β相網(wǎng)膜，對(duì)應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂（SCC）和剝落腐蝕（EFC）也不敏感。但是Mg>3.5%以后，特別是經(jīng)過(guò)冷加工的板材，雖Mg含量的升高（>5%Mg），對(duì)SCC的敏感性也強(qiáng)烈升高，甚至在室溫長(zhǎng)時(shí)間（20a——30a）存放，即能沿晶界形成連續(xù)的β相網(wǎng)膜。因?yàn)楦進(jìn)g（>6%）合金即使在315℃——330℃充分退火，α固溶體也不能完全分解，仍處于過(guò)飽和狀態(tài)，故組 織很不穩(wěn)定。

    解決高M(jìn)g合金組 織性能穩(wěn)定性措施：一是退火后進(jìn)行大的冷變形（20%——50%），增加位錯(cuò)密度與β相形成核點(diǎn)，并在200℃以上進(jìn)行退火處理，促進(jìn)α固溶體充分分解和β相均勻分布。只要消除了β相的沿晶析出，抗剝落腐蝕性能即能顯著提高；反之，冷變形≤30%,退火溫度<200℃，就會(huì)保留沿晶網(wǎng)膜組 織，即有應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂敏感性，因?yàn)?beta;相的電位為-1.10V比α固溶體（4%Mg合金）的-0.9V低0.2V,起陽(yáng)極作用，容易沿β網(wǎng)膜優(yōu)先溶解。充分析出（沉淀）處理的Al-Mg合金的顯微組 織由均勻彌散的β相質(zhì)點(diǎn)和亞晶粒組成，并有一定的亞結(jié)構(gòu)強(qiáng)化作用；二是將鎂含量降到≤3%,并加入適量能提高強(qiáng)度和再結(jié)晶溫度的Mn和Cr,也能避免β相沿晶析出，得到與高鎂合金相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度，5454合金就是一種這樣的合金，它的抗拉強(qiáng)度與Al-4Mg合金的相等，而無(wú)應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂和剝落腐蝕敏感性，但此法不能使Al-Mg的強(qiáng)度有大的提高。

    鋁-鎂合金另一不足之處是在冷加工后在室溫會(huì)發(fā)生"時(shí)效軟化",即析出（沉淀）處理后的Al-Mg合金進(jìn)行變形率10%——20%的冷加工以提高強(qiáng)度時(shí)，如不進(jìn)行低溫（120℃——150℃）穩(wěn)定化處理，在過(guò)剩空位的影響下，會(huì)發(fā)生自發(fā)的回復(fù)過(guò)程，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，強(qiáng)度會(huì)降低，而且這種軟化過(guò)程會(huì)延續(xù)一二十年。冷加工后穩(wěn)定化處理對(duì)防止高M(jìn)g含量合金β相的沿晶析出也是很有效的措施。

    鋁-鎂合金材料生產(chǎn)工藝與狀態(tài)

    5系合金屬熱處理不可強(qiáng)化合金，基本狀態(tài)為F與O.

    F:加工狀態(tài)，如擠壓狀態(tài)或熱軋狀態(tài)，適用于不需要進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的熱處理或加工硬化的產(chǎn)品，不限制其力學(xué)性能。

    O:完全退火狀態(tài)，加工鋁材強(qiáng)度zui低的一種狀態(tài)，適用于通過(guò)退火獲得zui低強(qiáng)度的加工鋁材，以及用退火提高伸長(zhǎng)率與增加尺寸穩(wěn)定性的鑄件。

    H:冷加工硬化狀態(tài)，適用于通過(guò)冷加工可提高其強(qiáng)度的鋁材，冷加工后可進(jìn)行或不進(jìn)行會(huì)降低部分強(qiáng)度的輔助熱處理。H之后總附有二三位數(shù)字，以表示處理方式及加工硬化程度。

    H1n——單純冷加工硬化狀態(tài)，適用于不需要退火，只進(jìn)行冷加工就可獲得所需強(qiáng)度的材料，H1后的數(shù)字表示加工硬化程度。

    H2n——冷加工后進(jìn)行了不完全退火的狀態(tài)。適用于冷加工量超過(guò)zui終的所需量，然后通過(guò)不完全退火使強(qiáng)度降到所需值的材料。對(duì)于室溫時(shí)效軟化的合金，H2狀態(tài)具有與相應(yīng)的H3狀態(tài)相等的抗拉強(qiáng)度，而其他合金的H2狀態(tài)材料具有與相應(yīng)的H1狀態(tài)相同的抗拉強(qiáng)度Rm,但H2材料的伸長(zhǎng)率稍高一些，H2后的數(shù)字表示材料經(jīng)不完全退火后所保留的加工硬化程度。

    H3n——冷加工后再經(jīng)過(guò)穩(wěn)定化處理的狀態(tài)，適用于加工硬化后經(jīng)低溫退火使其強(qiáng)度略微降低，伸長(zhǎng)率A稍有升高而使力學(xué)性能穩(wěn)定的材料。H3僅適用于室溫時(shí)效軟化的合金，即3系及5系合金，它們的H1n狀態(tài)材料如H16、H18材料在室溫下長(zhǎng)期放置時(shí)，屈服強(qiáng)度Rpo.2會(huì)有所下降，而伸長(zhǎng)率卻有所上升。為防止這種變化，可在冷加工后于130℃——170℃進(jìn)行穩(wěn)定化處理。

    數(shù)字8表示材料的抗拉強(qiáng)度Rm與完全退火后受到75%冷加工量（加工溫度<50℃）獲得的強(qiáng)度相當(dāng)?shù)臓顟B(tài)。極限抗拉強(qiáng)度約為0和8狀態(tài)中間值的材料狀態(tài)以4表示；約為0與4狀態(tài)中間值的，以2表示；約為4和8狀態(tài)中間值的，以6表示；數(shù)字9表示材料的zui低抗拉強(qiáng)度比狀態(tài)8的抗拉強(qiáng)度還大于10N/mm2以上的狀態(tài)。第二位數(shù)字為奇數(shù)的兩位數(shù)字H狀態(tài)，其標(biāo)定抗拉強(qiáng)度是第二位數(shù)字為偶數(shù)的相鄰的兩位數(shù)字H狀態(tài)材料的標(biāo)定值得算數(shù)平均值。

    半硬的H14和H24材料雖有相同的抗拉強(qiáng)度，但H14材料的屈服Rpo.2稍低性，而伸長(zhǎng)率又略高些，因此，有更好的加工性。

    H后有三位數(shù)字的材料狀態(tài)的zui低抗拉強(qiáng)度與相應(yīng)的兩位數(shù)字材料的差不多：

    H111——加工硬化程度比H11的稍小的狀態(tài)。

    H112——加工硬化程度或退火程度未加調(diào)整的加工狀態(tài)，但對(duì)材料的力學(xué)性能有要求，需以試驗(yàn)確定。

    H116——Al-Mg系合金的一種專(zhuān)門(mén)的加工硬化狀態(tài)。該狀態(tài)材料有高的抗應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂能力。

    H191——冷加工硬化程度比H19的稍低而比H18的又略高的狀態(tài)。

    下列4種狀態(tài)使用于Mg含量>4%的加工材：

    H311——冷加工硬化程度比H31稍小的狀態(tài)；

    H321——熱加工及冷加工的硬化程度都比H32稍小的狀態(tài)。

    H323、H343——特殊的加工狀態(tài)。這些狀態(tài)的鎂含量高的鋁材具有相當(dāng)好的抗應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂能力。

    海洋工程鋁-鎂合金性能比較

    海洋工程5系合金的特性比較見(jiàn)表1.

    表1中鋁合金的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂等級(jí)是憑使用經(jīng)驗(yàn)和把試樣置于3.5%NACl溶液中，進(jìn)行交替浸入試驗(yàn)的結(jié)果確定的：

    A——在使用或?qū)嶒?yàn)室試驗(yàn)過(guò)程中無(wú)損壞；

    B——在使用中無(wú)損壞例證，但短橫向試樣在實(shí)驗(yàn)中有個(gè)別試樣損壞；

    C——短橫向試樣承受張力作用時(shí)發(fā)生損壞，長(zhǎng)橫向試樣在試驗(yàn)時(shí)有個(gè)別試樣損壞；

    D——由于承受縱向或長(zhǎng)橫向應(yīng)力，使用時(shí)發(fā)生的損壞很有限。

    5系海洋工程合金的完全退火溫度皆為345℃，爐內(nèi)各處材料全部達(dá)到345℃即可出爐，冷卻速度不限。

    用量zui大的5083合金

    在海洋工程艦船制造中，用得zui多的是5083合金，約占總用量的55%,板材厚度>4.5mm——170mm,170mm的厚板用于制造LNG（液化天然氣）運(yùn)輸船上巨大貯罐的"赤道"部分。

    在生產(chǎn)中除精準(zhǔn)控制合金的成分外，應(yīng)特別注意溶體凈化處理，因?yàn)楹辖鸬腗g含量高容易氧化與吸氫。鑄錠均勻化溫度455℃，保溫時(shí)間32h,也可以在（460℃——470℃）/（15h——20h），爐膛溫度宜均勻，zui好能達(dá)到±5℃。

    5083合金屬硬合金，熱軋時(shí)熱軋道次多，前5道次的總加工率也就15%左右，在單機(jī)架上熱軋時(shí)，zui后5道次的平均加工率也不宜超過(guò)25%,在（1 4）式連軋機(jī)列上軋制時(shí)，第四精軋機(jī)架的軋制率也不宜>40%或35%.通常熱軋帶卷在冷軋之前需要進(jìn)行退火。冷軋薄帶時(shí)，還要進(jìn)行中間退火。在生產(chǎn)5083-0合金薄帶應(yīng)特別注意成品退火工藝參數(shù)的控制，爐溫必須均勻，帶材或板材應(yīng)處于完全再結(jié)晶狀態(tài)，否則在進(jìn)行后續(xù)折彎加工時(shí)會(huì)開(kāi)裂。爐內(nèi)溫度偏差宜≤5℃，爐料不宜過(guò)多，板垛高度適中，各處板材溫度達(dá)到345℃即可出爐，必要時(shí)也可以保溫約20min.對(duì)有彎折工序板材，其抗拉強(qiáng)度Rm和屈服強(qiáng)度Rpo.2宜控制在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值下限，Rmzui好不大于300N/mm2.

    有特色的柳鋁

    大規(guī)格鋁板生產(chǎn)工藝

    2018年廣西柳州銀海鋁業(yè)股份有限公司批量生產(chǎn)出了大規(guī)格（厚3mm——50mmx寬1100mm——2650mm）海洋工程鋁合金（5052、5754、5083、5086）板材，是用他們獨(dú)創(chuàng)的有特色的（1 4）式熱連軋短流程高效率熱軋工藝熱軋的。

    他們創(chuàng)造的短流程免去了熱連軋的再結(jié)晶退火、冷軋、中間退火、清洗、穩(wěn)定化退火等5大生產(chǎn)工序，縮短生產(chǎn)周期3d——7d,生產(chǎn)成本下降300元/t——800元/t,產(chǎn)品的各項(xiàng)力學(xué)性能、抗腐蝕性能、板形、表面品質(zhì)等均全部滿(mǎn)足挪威船級(jí)社（DNV,GL）、美國(guó)船級(jí)社（ABS）、中國(guó)船級(jí)社（CCS）及客戶(hù)要求。

    不過(guò)，筆者在此還得嘮叨幾句，生產(chǎn)力學(xué)性能滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)要求與沒(méi)有應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂、剝落腐蝕敏感性的鋁-鎂合金產(chǎn)品，特別是鎂含量高的厚的或較厚的板材，必須做到四點(diǎn)：一是精準(zhǔn)的化學(xué)成分、徹底的凈化處理、均勻細(xì)小的結(jié)晶組 織；二是沉淀（析出）相（Al3Mg2）細(xì)小均勻彌散地分布于晶粒內(nèi)；三是沒(méi)有殘余應(yīng)力；四是應(yīng)按有關(guān)國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行腐蝕試驗(yàn)，這是一件很麻煩又曠日持久的工作，材料在下列條件下應(yīng)沒(méi)有晶間腐蝕：

    在3%NaCl 1%H2O2水溶液中交替浸入試驗(yàn)；

    在3%NaCl 0.5%H2O2水溶液中在應(yīng)力作用下的腐蝕試驗(yàn)；

    在3%NaCl 1%HCl水溶液中試驗(yàn)24h;

    在NaCl（234g/l） KNO3（50g/L） HNO3（6.3mL/L）混合溶液中試驗(yàn)48h,按ASTMG34;

    在海港（大連、青島、舟山、廈門(mén)、三亞）水域中試驗(yàn)；

    在海洋（大連、青島、舟山、廈門(mén)、三亞）大氣中試驗(yàn)；

    在工業(yè)（沈陽(yáng)、上海、南寧、重慶、包頭）大氣中試驗(yàn)。

    按ASTMG34進(jìn)行剝落腐蝕試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)無(wú)此種腐蝕，僅有坑蝕。

    在海港水域中試驗(yàn)時(shí)，試樣不帶任何防護(hù)，應(yīng)進(jìn)行全浸、半浸與濺水試驗(yàn)，時(shí)間1個(gè)月/3個(gè)月/6個(gè)月/1年，然后測(cè)試力學(xué)性能損失。在大氣中的腐蝕也應(yīng)進(jìn)行3a,觀測(cè)力學(xué)性能損失。

    雖然，銀海鋁業(yè)股份有限公司擁有1（3300mm） 4（2850mm）式熱連軋線，具備高品質(zhì)鋁平軋產(chǎn)品開(kāi)發(fā)條件與生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)，基礎(chǔ)扎實(shí)，又有院士團(tuán)隊(duì)、八桂學(xué)者團(tuán)隊(duì)、中南大學(xué)、廣西大學(xué)等高等院校材料科學(xué)精英的技術(shù)與系統(tǒng)研究支持，用新工藝生產(chǎn)高端寬幅艦船鋁-鎂合金板材應(yīng)當(dāng)毫無(wú)問(wèn)題。即使如此，系統(tǒng)的腐蝕研究還是必不可少的。

    新型海洋工程7A33合金

    7A33合金是一種中國(guó)Al-Zn-Mg-Cu系熱處理可強(qiáng)化的抗腐蝕高強(qiáng)度變形鋁合金，中國(guó)已將其列入GB/T 3190-1996《變形鋁及鋁合金化學(xué)成分》，它是美國(guó)1986年注冊(cè)的7033合金的發(fā)展。

    7A33合金具有高的耐海水及海洋大氣腐蝕性能，沒(méi)有晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂及剝落腐蝕敏感性，強(qiáng)度與2A12硬鋁合金的相當(dāng)，還有良好的斷裂韌性、工藝塑性和低的缺口敏感性，可焊性良好，適于點(diǎn)焊、滾焊、摩擦攪拌焊，是制造水上飛機(jī)、兩棲機(jī)、艦載機(jī)、艦載和沿海區(qū)域使用的直升機(jī)、船舶艦艇的良好材料，可取代2A12合金用于這些飛機(jī)的蒙皮和結(jié)構(gòu)件，艦船殼體等。

    7A33合金的工藝性能

    完全退火：（390℃——420℃）/h,然后以≤30℃/h的降溫速度隨爐冷至200℃，隨即出爐空冷。中間退火：（320℃——350℃）/（1h——2h），隨后出爐空冷。

    固溶退火：（460℃±5℃）/（20min——40min），在≤40℃的水中淬火。重復(fù)固溶處理的時(shí)間減半，次數(shù)≤2次。

    雙極人工時(shí)效：第 一級(jí)（70℃——90℃）/（10h——20h）；第二級(jí)（150℃±5℃）/（10h——20h）。固溶處理與人間時(shí)效之間的時(shí)間間隔不限。

    物理及化學(xué)性能

    7A33合金的熔化溫度范圍（606℃——643℃），100℃的熱導(dǎo)率109W/（m·℃），（20℃——100℃）的比熱容840J/（kg·℃），20℃——100℃的線脹系數(shù)22.7x10-6/℃。

    合金的密度2.78g/cm3;未包鋁的7A33-T6的電導(dǎo)率23.2MS/m,電阻率44.7nΩ·m;無(wú)磁性。

    與其他鋁合金一樣，7A33合金有極其優(yōu)異的抗氧化性能，在各種環(huán)境中都有良好的抗腐蝕性能，沒(méi)有晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂和剝落腐蝕傾向。

    力學(xué)性能

    7A33合計(jì)板材的典型室溫力學(xué)性能見(jiàn)表2.

    組 織結(jié)構(gòu)

    7A33合金在固溶處理和人工時(shí)效狀態(tài)下（T6）的主要強(qiáng)化相為η——，成片狀，此外還有含Cr的彌散相E（Al12Cr2Mg3），雜質(zhì)相有Al3Fe和Al-Fe-Si化合物，晶界有析出的η相。

    工藝性能

    7A33合金在冷熱狀態(tài)下均有良好的軋制性能與成形工藝性能，薄板的各項(xiàng)塑性指標(biāo)比2A12合金的還好一些，可制成各種水上飛機(jī)與海洋結(jié)構(gòu)零部件。合金在新淬火狀態(tài)下變形抗力小，孕育期長(zhǎng)，對(duì)零件成形極為有利。

    該合金有良好的摩擦攪拌焊性能（FSW），點(diǎn)焊和滾焊性能也不錯(cuò)，形成裂紋的傾向比2A12合金的小。7A33合金的表面處理工藝與硬鋁的相同，可切削性能與磨削性能與7系其他合金的相當(dāng)。

    7A33合金已在中國(guó)制造的水上飛機(jī)與兩棲飛行器等中得到廣泛應(yīng)用。

    第三代海洋工程鋁-鎂合金

    ——5059

    新一代的海洋工程變形鋁合金5059是1999年柯魯斯鋁業(yè)公司（現(xiàn)在的愛(ài)勵(lì)鋁業(yè)公司）研發(fā)的，并在美國(guó)鋁業(yè)協(xié)會(huì)公司（AA）注冊(cè)，是一種優(yōu) 秀的海洋工程鋁合金，已用于制造可載客7000人的郵輪與各種艦船，以及300kt的LNG（液化天然氣）船大貯罐與岸基貯罐。

    與傳統(tǒng)的5083合金相比，它的雜質(zhì)Si、Fe、Mn含量略高，Mg的平均含量比5083合金的高24%,Zn在5083合金中為雜質(zhì)，而在5059合金中卻是微量合金化元素，5059合金還含0.05%Zr——0.25%Zr.由于成分上的這些差異，5059合金的各項(xiàng)性能全面優(yōu)于5083合金，不過(guò)由于它的鎂含量高，因而其壓力加工與成形性能卻略遜一籌。