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1. 与纯铝相比，为何铝合金的硬度会更高？

1、与纯铝相比，为何铝合金的硬度会更高？

铝合金之所以比纯铝硬，主要原因是其结构发生了改变。合金的结构比纯金属的结构要复杂得多，由于合金与单质中的原子排列有很大差异，合金的生成常会改善元素单质的性质，例如，钢的强度大于其主要组成元素铁。

铝合金的加入元素主要有镁、锰、铜、锌和硅等，把它们和铝一起通过一定温度的热处理后快速冷却，产生的过饱和固溶体放置一段时间后，会逐渐析出金属化合物，此时所得的铝合金，其强度将有显著的提高（这种现象称为“时效硬化”）。高强度的铝合金现在已经广泛应用于工业的各种领域中。

合金是由两种或两种以上的金属元素（或金属和非金属元素）经一定方法所合成的具有金属特性的物质。根据组成元素的数目，可分为二元合金、三元合金和多元合金。大多数合金的组成元素都是金属，如黄铜是由铜和锌的合金，青铜是锡和铜的合金；但也有的合金中有非金属元素，例如，钢就是由铁和碳两种元素组成的合金。

　　根据合金中组成元素之间相互作用的情况不同，一般可将合金分为三种结构类型：相互溶解所形成的金属固溶体；相互起化学作用而形成的金属化合物；没有化学作用发生的机械混合物。

　　一种元素（金属或非金属）原子溶解到另一种金属元素的晶体中，形成均匀的固态溶液，所制成的合金称为“金属固溶体”。金属固溶体在液态时为均匀的液相，转变为固态后，仍保持组织结构的均匀性，且能保持溶剂元素的原来晶格类型。由于溶质原子与溶剂原子的直径不可能完全相同，因此当溶剂原子格点溶入溶质原子后，会使原来的格点发生畸变，它们能阻碍外力对材料引起的形变，因而使固溶体的强度提高，同时其延展性和导电性将会下降。

这种通过溶入溶质元素形成固溶体，使金属材料的变形抗力增大、强度、硬度升高的现象称为“固溶强化”，它是金属材料强化的重要途径之一。

通过长期的生产实践和科学实验，人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝，这就得到了一系列的铝合金。

添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度，这样使得其“比强度”（强度与比重的比值 σb/ρ）胜过很多合金钢，成为理想的结构材料。

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