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鋁材怎麼選?純鋁、5052、6061、7075 的強度差了六倍
而且同一個 6061,退火狀態 125 MPa、T6 狀態 310 MPa——狀態代號的影響,跟換合金一樣大。
嘉鴻關係企業工程團隊 · 閱讀時間約 7 分鐘
「給我一塊鋁板」是詢價裡最常見、也最容易做錯的一句話。鋁依主要合金元素分成好幾個系列,抗拉強度從 90 MPa 到 570 MPa 都有;更容易被忽略的是牌號後面那個狀態代號——同一個牌號,狀態不同,強度可以差兩倍半。
這篇把常見鋁材的強度、特性與適用場合列在同一張表上,並說明狀態代號到底在講什麼。
一、四種常見鋁材的強度對照
| 系列/牌號 | 主要合金元素 | 抗拉強度(MPa) | 特性 | 常見用途 |
|---|---|---|---|---|
| 1xxx 純鋁(如 1100) | 鋁 ≥99% | 90(O)~165(H18) | 導電導熱好、延展性極佳、耐蝕好,強度最低 | 箔材、導電件、深沖件、化工容器內襯 |
| 5052 | 鋁-鎂 | 195(O)~290(H38) | 耐蝕性好(尤其海洋環境)、成形性佳,非熱處理強化型 | 鈑金件、機殼、戶外與船用件 |
| 6061 | 鋁-鎂-矽 | 125(O)/240(T4)/310(T6) | 可熱處理強化,加工性與泛用性最好 | 結構件、治具、機構零件 |
| 7075 | 鋁-鋅 | 230(O)/570(T6) | 四者中強度最高;一般不適合熔接,對應力腐蝕較敏感 | 高負載結構件、模具件 |
數值為常見規範的典型值,實際以材質證明書為準。嘉鴻的鋁材涵蓋純鋁(99.5–99.95%)與鋁合金 5052/6061/7075。
二、狀態代號(O/H/T)比您想的重要
牌號後面那一段不是流水號,它決定這塊料現在有多硬:
- O=退火狀態。最軟、最好成形,強度最低。
- H=加工硬化。靠冷加工提高強度,後面的數字越大越硬(H32、H34、H38)。用在非熱處理強化型,例如 5052。
- T=熱處理強化。T4 為自然時效、T6 為人工時效。用在可熱處理型,例如 6061、7075。
6061-O 是 125 MPa,6061-T6 是 310 MPa——同一個牌號差 2.5 倍。圖面只寫「6061」沒寫狀態,做出來的件可能完全達不到您要的強度。詢價時牌號與狀態要一起給。
三、什麼時候該用純鋁,而不是合金
合金的強度高,但加進去的元素會拉低導電、導熱與耐蝕。以下這幾種需求,純鋁反而是對的選擇:
- 導電件:純鋁電阻率約 26.5 nΩ·m。同樣的載流量,鋁導體的重量大約只要銅的一半——這是鋁拿來做輕量導體的理由。
- 要深沖、彎折、做成箔:純鋁延展性最好。
- 蒸鍍、熔煉、實驗原料:要的是純度,不是強度。
四、對照您的需求,直接查表
| 您的需求 | 建議材質與狀態 | 官網對應品項 |
|---|---|---|
| 一般結構件、治具、機構零件 | 6061-T6 | 鋁合金片、鋁棒 |
| 鈑金、機殼、戶外或潮濕環境 | 5052(H32 以上) | 鋁合金片 |
| 高負載、要最高強度 | 7075-T6 | 鋁合金片 |
| 導電、導熱、深沖成形 | 純鋁 | 純鋁片、鋁絲 |
| 蒸鍍、熔煉、實驗原料 | 純鋁(粒/塊) | 鋁粒、鋁塊 |
| 輕量屏蔽、實驗支撐網 | 高純鋁網 | 金屬網系列(鈦網/鋁網) |
| 高孔隙率載體、吸能材 | 鋁泡沫 | 金屬泡沫系列(鈦/鐵/鋁/銀) |
| 模具噴砂、治具霧面處理 | 鋁粒(噴砂用) | 鋁粒 Aluminium Cut Wire |
五、常見問題
6061 和 7075 差在哪?一定要用 7075 嗎?
差在強度與取捨。6061-T6 抗拉約 310 MPa,7075-T6 約 570 MPa,但 7075 一般不適合熔接、對應力腐蝕也較敏感,成本也較高。一般結構件、治具用 6061-T6 已經足夠;只有明確需要最高強度的高負載件才值得換 7075。
5052 和 6061 要怎麼選?
看成形與環境。5052 是非熱處理強化型,成形性與耐蝕性好,適合要折彎的鈑金件、機殼與戶外件;6061 可以熱處理到 T6,強度較高、切削加工性好,適合結構件與機構零件。要彎用 5052,要切削、要強度用 6061。
鋁會生鏽嗎?
會氧化,但氧化對它是保護。鋁在空氣中會自然形成約 5 nm 的緻密氧化膜,擋住氧氣、水與稀酸繼續侵蝕,這叫鈍化。所以鋁的「表面變霧」多半不是腐蝕惡化,而是那層保護膜;真正要注意的是強鹼環境,以及與其他金屬接觸造成的電位差腐蝕。
鋁會被磁鐵吸嗎?
不會。鋁是順磁性材料,對靜磁場幾乎沒有反應,實務上視為非磁性。量測設備、磁場敏感治具需要非磁性材料時,鋁、純銅與鈦都是可考慮的選項。
圖面只寫「鋁」,詢價時要補什麼?
補三件事:牌號(純鋁/5052/6061/7075)、狀態代號(O/H3x/T4/T6)、使用環境(是否戶外、潮濕、接觸化學品)。其中狀態代號最常被省略,但它會讓同一個牌號的強度差到兩倍半。
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