×××铝合金
×××系铝合金属于工业纯铝，具有密度小、导电性好、导热性高、熔解潜热大、光反射系数大、热中子吸收界面积较小以及外表色泽美观等特性。铝在空气中其表面能形成致密而坚固的氧化膜，阻止氧的侵入，因而具有较好的抗腐蚀性。×××系铝合金用热处理方法不能达到强化效果，只能采用冷作硬化方法来提高强度，因此强度较低。
微量元素在×××系铝合金中的作用
×××系铝合金中的主要杂质是Fe和Si，其次是Cu、Mg、Zn、Mn、Cr、Ti、B等以及一些稀土元素，这些微量元素在部分×××系铝合金中还起合金化的作用，并且对合金的组织和性能均有一定的影响。
Fe：Fe与Al可以生成FeAl3，Fe和Si与Al可以生成三元化合物α（Al、Fe、Si）和β（Al、Fe、Si），它们是×××系铝合金中的主要相，性硬而脆，对力学性能影响较大，一般是使强度略有提高，而塑性降低，并可以提高再结晶温度。
Si：Si与Fe是铝中的共存元素。当硅过剩时，以游离硅状态存在，性硬而脆，使合金强度略有提高，而塑性降低，并对高纯铝的二次再结晶晶粒度有明显影响。
Cu：Cu在×××系铝合金中主要以固溶状态存在，对合金的强度有些贡献，对再结晶温度也有影响。
Mg：Mg在×××系铝合金中可以是添加元素，并主要以固溶状态存在，其作用是提高强度，对再结晶温度的影响较小。
Mn、Cr：Mn、Cr可以明显提高再结晶温度，但细化晶粒的作用不大。
Ti、B：Ti、B是×××系铝合金的主要变质元素，既可以细化铸锭晶粒，又可以提高再结晶温度并细化晶粒。但钛对再结晶温度的影响与Fe和Si的含量有关，当含有铁时，其影响非常显著；若含有少量的硅时，其作用减小；但当硅含量达到0.48%（质量分数）时，钛又可以使再结晶温度显著提高。
添加元素和杂质对×××系铝合金的电学性能影响较大，一般均使导电性能降低，其中Ni、Cu、Fe、Zn、Si降低较少，而V、Cr、Mn、Ti则降低较多。此外，杂质的存在破坏了铝表面形成氧化膜的连续性，使铝的抗蚀性降低。
2×××系铝合金
2×××系铝合金是以铜为主要合金元素的铝合金，它包括了Al-Cu-Mg合金、Al-Cu-Mg-Fe-Ni合金和Al-Cu-Mn合金等，这些合金均属热处理可强化铝合金。合金的特点是强度高，通常称为硬铝合金，其耐热性能和加工性能良好，但耐蚀性不如大多数其他铝合金好，在一定条件下会产生晶间腐蚀，因此，板材往往需要包覆一层纯铝，或一层对芯板有电化学保护的6×××系铝合金，以大大提高其耐腐蚀性能。其中Al-Cu-Mg-Fe-Ni合金具有极为复杂的化学组成和相组成，它在高温下有高的强度，并具有良好的工艺性能，主要用于锻压在50～℃以下工作的耐热零件；Al-Cu-Mn合金的室温强度虽然低于Al-Cu-Mg合金2A2和2A4，但在～℃或更高温度下强度却比二者高，并且合金的工艺性能良好，易于焊接，主要应用于耐热可焊接的结构件及锻件。该系合金广泛应用与航空和航天领域。
合金元素和杂志元素在2×××系铝合金中的作用
（）Al-Cu-Mg合金。Al-Cu-Mg系合金的主要合金牌号有2A0、2A02、2A06、2A0、2A、2A2等，主要添加元素有Cu、Mg和Mn，他们对合金的作用如下：
Cu、Mg含量对合金力学性能的影响：
当镁含量为%～2%时，铜含量从.0%增加到4%时，淬火状态的合金抗拉强度从MPa提高到MPa；淬火自然时效状态下合金抗拉强度从MPa增加到48MPa。铜含量在%～4%范围内，镁从0.5%增加到2.0%时，合金的抗拉强度增加；继续增加镁含量时，合金抗拉强度降低。
含4.0%Cu和2.0%Mg的合金抗拉强度值为最大，含3%～4%Cu和0.5%～.3%Mg的合金，其淬火自然时效效果最大。试验指出，含4%～6%Cu和%～2%Mg的Al-Cu-Mg三元合金，在淬火自然时效状态下，合金抗拉强度可达～50MPa。
Cu、Mg含量对合金耐热性能的影响：
由含有0.6%Mn的Al-Cu-Mg合金在℃和60MPa应力下的持久强度试验值可知，含Cu3.5%～6%和Mg.2%～2.0%的合金，持久强度最大。这时合金位于Al-S（Al2CuMg）伪二元截面上或这一区域附近。远离伪二元截面的合金，即当镁含量小于.2%和大于2.0%时，其持久强度降低。若镁含量提高到3.0%或更多时，合金持久强度将迅速降低。
在℃和00MPa应力下试验，也得到了相似的规律。文献指出，在℃下持久强度最大的合金，位于镁含量较高的Al-S二元界面以右的α+S相区中。
Cu、Mg含量对合金耐蚀性的影响：
铜含量为3%～5%的Al-Cu二元合金，在淬火自然时效状态下耐蚀性能很低。加入0.5%Mg，降低α固溶体的电位，可部分改善合金的耐蚀性。镁含量大于.0%时，合金的局部腐蚀增加，腐蚀后伸长率急剧降低。
铜含量大于4.0%时，镁含量大于.0%的合金，镁降低了铜在铝中的溶解度，合金在淬火状态下，有不溶解的CuAl2和S相，这些相的存在加速了腐蚀。铜含量为3%～5%和镁含量为%～4%的合金，它们位于同一相区，在淬火自然时效状态腐蚀性相差不多。α-S相区的合金比α-CuAl2-S区域的耐蚀性能差。晶间腐蚀是Al-Cu-Mg系合金的主要腐蚀倾向。
Mn：Al-Cu-Mg合金中加锰，主要是为了消除铁的有害影响和提高耐蚀性。锰能稍许提高合金的室温强度，但是塑性有所降低。锰还能延迟和减弱Al-Cu-Mg合金的人工时效过程，提高合金的耐热强度。锰也是使Al-Cu-Mg合金具有挤压效应的主要因素之一。锰的添加量一般低于.0%，含量过高，能形成粗大的（FeMn）Al6脆性化合物，降低合金的塑性。
Al-Cu-Mg合金中添加的少量微量元素有Ti、Zr杂质主要是Fe、Si、Zn等，其影响如下：
Ti：合金中加钛能细化铸态晶粒，减少铸造是形成裂纹的倾向性。
Zr：少量的锆和钛有相似的作用，细化铸态晶粒，减少铸造和焊接裂纹的倾向性，提高铸锭和焊接接头的塑性。加锆不影响含锰合金冷变形制品的强度，对无锰合金强度稍有提高。
Si：镁含量低于.0%的Al-Cu-Mg合金，硅含量超过0.5%，能提高人工时效的速度和强度，而不影响自然时效能力。因为硅和镁形成了Mg2Si相，有利于人工时效效果。但镁含量提高到.5%时，经淬火自然时效或人工时效处理后，合金的强度和耐热性能随硅含量的增加而下降。因而，硅含量应尽可能地降低。除此以外，硅含量增加将使2A2、2A06等合金铸造形成裂纹倾向性增加，铆接时塑性降低。因此，合金中的硅含量一般限制在0.5%一下。要求塑性高的合金，硅含量应更低些。
Fe：Fe和Al形成FeAl3化合物；Fe并溶入Cu、Mn、Si等元素形成的化合物中，这些不溶入固溶体的粗大化合物，降低了合金的塑性，变形时合金容易开裂。并使强化效果明显降低。而少量的Fe（小于0.25%）对合金力学性能影响和小，改善了铸造、焊接裂纹的形成倾向，但使自然时效速度降低。为获得更高塑性的材料，合金中的Fe、Si含量应尽量低些。
Zn：少量的Zn（0.%～0.5%）对Al-Cu-Mg合金的室温力学性能影响很小，但使合金耐热性降低。合金中Zn含量应限制在0.3%一下。
（2）Al-Cu-Mg-Fe-Ni合金。Al-Cu-Mg-Fe-Ni系合金的主要合金牌号有2A70、2A80、2A90等，各合金元素的作用如下。
Cu和Mg：Cu、Mg含量对上述合金室温强度和耐热性能的影响与Al-Cu-Mg合金的相似。由于该系合金中Cu、Mg含量比Al-Cu-Mg合金低，使合金位于α+S（Al2CuMg）两相区中，因而合金具有较高的室温强度和良好的耐热性；另外，Cu含量较低时，地浓度的固溶体分解倾向小，这对合金耐热性是有利的。
Ni：Ni与合金中的Cu可以形成不溶解的三元化合物，Ni含量低时形成（AlCuNi），含Ni高时形成Al3（CuNi）2因此Ni的存在，能降低固溶体中Cu的浓度，对淬火状态晶格常数的测定结果也证明了合金固溶体中Cu溶质原子的贫化。当Fe含量很低时，Ni含量增加能降低合金的硬度，减少合金的强化效果。
Fe：Fe和Ni一样，也能降低固溶体中Cu的浓度。当镍含量很低时，合金的硬度随Fe含量的增加，开始时是明显降低，但当Fe含量增加到某一数值后，又开始提高。
Ni和Fe：在AlCu2.2Mg.65合金中同时添加Fe和Ni时，淬火自然时效、淬火人工时效、淬火和退货状态下的硬度变化特点相似，均在Ni、Fe含量相近的部位出现一个最大值，相应的在此处其淬火状态下的晶格常数出现一极小值。
当合金中Fe含量大于Ni含量时，会出现Al7Cu2Fe相。相反，当合金中Ni含量大于Fe含量时，则会出现AlCuNi相，上述含Cu三元相的出现，降低了固溶体中Cu的浓度，只有当Fe、Ni含量相等时，则全部生成Al9FeNi相。在这种情况下，由于没有过剩的Fe和Ni去形成不相溶解的含Cu相，则合金中的Cu除形成S（Al2CuMg）相外，同时也增加了Cu在固溶体中的浓度，这有助于提高合金强度及其耐热性。
Fe、Ni含量可以影响合金耐热性。Al9FeNi相是硬脆的化合物，在Al中溶解度极小，经锻造和热处理后，当它们弥散分布于组织中时，能够显著的提高合金的耐热性。例如在AlCu2.2Mg.65合金中含.0%Ni，加入0.7%～0.9%Fe的合金持久强度值最大。
Si：在2A80合金中加入0.5%～.2%Si提高了合金的室温强度，但是合金的耐热性降低。
Ti：2A70合金中加入0.02%～0.%Ti，细化铸态晶粒，提高锻造工艺性能，对耐热性有利，但对室温性能影响不大。
（3）Al-Cu-Mn合金。Al-Cu-Mn系合金主要合金牌号有2A6、2A7等，其主要合金元素的最用如下。
Cu：在室温和高温下，随着Cu含量提高，合金强度增加。Cu含量达到5.0%时，合金强度接近最大值。另外，Cu能改善合金的焊接性能。
Mn：Mn是提高耐热合金的主要元素，它提高固溶体中原子的激活能，降低溶质原子的扩散系数和固溶体的分解速度。当固溶体分解时，析出T相（Al20Cu2Mn3）的形成和长大过程也非常缓慢，所以合金在一定高温下长时间受热时性能也很稳定。添加适当的Mn（0.6%～0.8%），能提高合金淬火和自然时效状态下的室温强度和持久强度。但Mn含量过高，T相增多，使界面增加，加速了扩散作用，降低了合金的耐热性。另外，Mn也能降低合金焊接时的裂纹倾向。
Al-Cu-Mn合金中添加的微量元素有Mg、Ti和Zr，而主要杂质元素有Fe、Si、Zn等，其影响如下：
Mg：在2A6合金中Cu、Mn含量不变的情况下，添加0.25%～0.45%而成为2A7合金。Mg可以提高合金的室温强度，并改善50～℃一下的耐热强度。然而，温度再升高时，合金的强度明显降低。但假如Mg能使合金的焊接性能变坏，故在用于耐热可焊接的2A6合金中，杂质Mg的含量应不大于0.05%。
Ti：Ti能细化铸态晶粒，提高合金的再结晶温度，降低过饱和固溶体的分解倾向，使合金高温下的组织稳定。但Ti含量大于0.3%时，形成粗大针状晶体TiAl3化合物，使合金的耐热性有所降低。合金的Ti含量规定为0.%～0.2%。
Zr：在合金中加入0.%～0.25%Zr时，能细化晶粒，并提高了合金的耐热性，并改善了合金的焊接性和焊缝的塑性。但Zr含量高时，能形成较多的脆性化合物ZrAl3。
Fe：合金中的Fe含量超过0.45%时，形成不溶解相Al7Cu2Fe，能降低合金淬火时效状态的力学性能和℃时的持久强度。所以Fe含量应限制在0.3%以下。
Si：少量Si（0.4%）对室温力学性能影响不明显，但降低℃时的持久强度。Si含量超过0.4%时，还降低室温力学性能。股Si含量限制在0.3%以下。
Zn：少量Zn（0.3%）对合金室温性能没有影响，但能加快Cu在Al中的扩散程度，降低合金℃时的持久强度，故限制在0.%以下。
3×××系铝合金
3×××系铝合金是以锰为主要合金元素的铝合金，属于热处理不可强化铝合金。它的塑性高，焊接性能好，强度比×××系铝合金高，而耐蚀性能与×××系铝合金相近，是一种耐腐蚀性能良好的重点能强度铝合金，它用途广，用量大。
合金元素和杂志元素在3×××系铝合金中的作用：
Mn：Mn是3×××系Al铝合金中唯一的主要元素，其含量一般在.0%～.6%范围内，合金的强度、塑性和工艺性能良好，Mn与Al可以生成MnAl6相。合金的强度随Mn含量的增加而提高，当Mn含量高于.6%时，合金强度随之提高，但由于形成大量脆性化合物MnAl6，合金变形时容易开裂。随着Mn含量的增加，合金的再结晶温度相应地提高。该系合金由于具有很大的过冷能力，因此在快速冷却结晶时，产生很大的晶内偏析，Mn的浓度在枝晶的中心部位低，而在边缘部位高，当冷加工产品存在明显的Mn偏析时，在退火后容易形成粗大晶粒。
Fe：Fe能溶于MnAl6中形成（FeMn）Al6化合物，从而降低Mn在Al中的溶解度。在合金中加入0.4%～0.7%Fe，但Fe+Mn要保证不大于.85%，可以有效的细化板材退火后的晶粒，否则，形成大量的粗大片状（FeMn）Al6化合物，会显著降低合金的力学性能和工艺性能。
Si：Si是有害杂质。Si与Mn形成复杂三元相T（Al2Fe3Si2）或β（Al9Fe2Si2）相，破坏了Fe的有利影响。故合金中的Si应控制在0.6%一下。Si也能降低Mn在Al中的溶解度，而且比Fe的影响大。Fe和Si可以加速Mn在热变形时从过饱和固体溶液中的分解过程，也可以提高一些力学性能。
Mg：少量的Mg（约为0.3%）能显著的细化该系合金退火后的晶粒，并稍许提高其抗拉强度。但同时也损害了退火材料的表面光泽。Mg也可以是Al-Mg合金中的合金化元素，添加0.3%～.3%Mg，合金强度提高，伸长率（退火状态）降低，因此发展出Al-Mg-Mn系合金。
Cu：合金中含有0.05%～0.5%Cu，可以显著提高其抗拉强度。但含有少量的铜（0.%），便能使合金的耐蚀性能降低，故合金中Cu含量应控制在0.2%以下。
Zn：Zn含量低于0.5%时，对合金的力学性能和耐蚀性能无明显影响，考虑到合金的焊接性能，Zn的含量限制在0.2%以下。
4×××系铝合金
4×××系铝合金是以硅为主要合金元素的铝合金，其大多数合金属于热处理不可强化铝合金，只有含Cu、Mg和Ni的合金，以及焊接热处理强化合金后吸取了某些元素时，才可以通过热处理强化。该系合金由于含硅量高，熔点低，熔体流动性好，容易补缩，并且不会使最终产品产生脆性，因此主要用于制造铝合金焊接的添加材料，如钎焊板、焊条和焊丝等。另外，由于一些该系合金的耐磨性能和高温性能好，也被用来制造活塞及耐热零件。含硅5%左右的合金，经阳极氧化上色后呈黑灰色，因此适宜做建筑材料以及制造装饰件。
合金元素和杂质元素在4×××系铝合金中的作用
Si：Si是该系合金中的主要合金成分，含量最低为4.5%，最高可达到4.5%。Si在合金中主要以α+Si共晶体和β（Al3FeSi）形式存在，Si含量增加，其共晶体增加，合金熔体的流动性增加，同时合金的强度和耐磨性也随之提高。
Ni和Fe：Ni和Fe可以形成不溶于铝和金属间化合物，能提高合金的高温强度和硬度，而又不降低其线型膨胀系数。
Cu和Mg：Cu和Mg可以生成Mg2Si、CuAl2和S相，提高合金的强度。
Cr和Ti：Cr和Ti可以细化晶粒，改善合金的气密性。
5×××系铝合金
5×××系铝合金是以镁为主要合金元素的铝合金，属于不可热处理强化铝合金。该系合金密度小，强度比×××系和3×××系铝合金高，属于中高强度铝合金，疲劳性能和焊接性能良好，耐海洋大气腐蚀性好。为了避免高镁合金产生应力腐蚀，对最终冷加工产品要进行稳定化处理，或控制最终冷加工量，并且限制使用温度（不超过65℃）。该系合金主要用于制作焊接结构件和应用在船舶领域。
合金元素和杂质元素在5×××系铝合金中的作用
5×××系铝合金的主要成分是镁，并添加少量的Mn、Cr、Ti等元素，而杂质元素主要有Fe、Si、Cu、Zn等。
Mg：Mg主要以固溶状态和β（Mg2Al3或Mg5Al8）相存在，虽然Mg在合金中的溶解度随温度降低而迅速减小，但由于析出形核困难，核心少，析出相粗大，因而合金的时效强化效果低，一般都是在退火或冷加工状态下使用。因此，该系合金也被称为不可强化合金。该系合金的强度随Mg含量的增加而提高，塑性则随之降低，其加工工艺性能也随之变差。Mg含量对合金的再结晶温度影响较大，当Mg含量小于5%时，再结晶温度随镁含量的增加而降低，当镁含量超过5%时，再结晶温度则随Mg含量的增加而升高。Mg含量对合金的焊接性能也有明显影响，当Mg含量小于6%时，合金的焊接裂纹倾向随Mg含量的增加而降低，当Mg含量超过6%时，则相反；当Mg含量小于9%时，焊接的强度随Mg含量的增加而显著提高，此时塑性和焊接系数虽略有降低，但变化不大，当Mg含量大于9%时，其强度、塑性和焊接系数均明显降低。
Mn：5×××系铝合金中通常有.0%一下的Mn。合金中的Mn部分固溶与基体，其余以MnAl6相的形式存在于组织中。Mn可以提高合金的再结晶温度，组织晶粒粗化，并使合金强度略有提高，尤其对屈服强度更为明显。在高Mg合金中，添加Mn可以时Mg在基体中的溶解度降低，减少焊接裂纹倾向，提高焊缝和基体金属的强度。
Cr：Cr和Mn有相似的作用，可以提高基体金属和焊缝的强度，减少焊接热裂倾向，提高耐应力腐蚀性能，但使塑性略有降低。某些合金中可以用Cr代替Mn。就强化效果来说，Cr不如Mn，若两元素同时加入，其效果比单一加入的大。
Be：在高Mg合计中加入微量的Be（0.%～0.%），能降低铸锭的裂纹倾向和改善轧制板材的表面质量，同时减少熔炼时Mg的烧损，并且还能减少在加热过程中材料表面形成的氧化物。
Ti：高Mg合金中加入少量的Ti，主要是细化晶粒。
Fe：Fe与Mn和Cr能形成难溶的化合物，从而降低Mn和Cr在合金中的作用，当铸锭组织中形成较多硬脆化合物时，容易产生加工裂纹。此外，Fe还降低该系合金的耐腐蚀性能，因此Fe含量应控制在0.4%以下，对焊丝材料，Fe最好限制在0.2%以下。
Si：Si是有害杂质（LF3合金除外），Si与Mg形成Mg2Si相，由于Mg含量过剩，降低了Mg2Si相在熔体中的溶解度，所以不但强化作用不大，而且降低了合金的塑性。轧制时，Si比Fe的副作用更大些，因此Si含量一般应限制在0.5%以下。5A03合金中含0.5%～0.8%Si，可以降低焊接裂纹倾向，改善合金的焊接性能。
Cu：微量的Cu就能使合金的耐蚀性能变差，因此Cu含量应限制在0.2%以下，有的合金限制的更严格些。
Zn：Zn含量小于0.2%时，对合金的力学性能和耐腐蚀性能没有明显影响。在高Mg合金中添加少量的Zn，抗拉强度可以提高0～20MPa。合金中杂质Zn应限制在0.2%以下。
Na：微量杂质Na能强烈损害合金的热变形性能，出现“钠脆性”，在高Mg合金中更为突出。消除钠脆性的办法是使富集与晶界的游离Na变成化合物，可以蚕蛹氯化方法使之产生氯化钠并随炉渣排除，也可以采用添加微量铅的方法。
6×××系铝合金
6×××系铝合金是以镁和硅为主要合金元素并以Mg2Si相为强化相的铝合金，属于热处理可强化合金。合金具有中等强度，耐蚀性高，无应力腐蚀破裂倾向，焊接性能良好，焊接区腐蚀性能不变，成形性和工艺性能良好等优点。当合金中含铜时，合金的强度可接近2×××系铝合金，工艺性能优于2×××系铝合金，但耐蚀性变差，合金有良好的锻造性能。6×××系合金中用的最广的是和3合金，它们具有最佳的综合性能，主要产品为挤压型材，是最佳挤压合金，该合金广泛用做建筑型材。
合金元素和杂质元素在6×××系铝合金中的作用
6×××系铝合金的主要合金元素有Mg、Si、Cu，其作用如下。
（）Mg和Si的作用。Mg、Si含量的变化对退火状态的Al-Mg-Si合金抗拉强度和伸长率的影响不明显。
随着Mg、Si含量的增加，Al-Mg-Si合金淬火自然时效状态的抗拉强度提高，伸长率降低。当Mg、Si总含量一定时，变化Mg、Si含量之比对性能也有很大影响。固定Mg含量，合金的抗拉强度随着Si含量的增加而提高。固定Mg2Si相的含量，增加Si含量，合金的强化效果提高，而伸长率稍有提高。固定Si含量，合金的抗拉强度随着Mg含量的增加而提高。含Si量较小的合金，抗拉强度的最大值位于α（Al）-Mg2Si-Mg2Al3三相区内。Al-Mg-Si三元合金抗拉强度的最大值位于α（Al）-Mg2Si-Si三相区内。
Mg、Si对淬火人工时效状态合金的力学性能的影响规律，与淬火自然时效状态合金的情况基本相同，但抗拉强度有很大提高，最大值仍位于α（Al）-Mg2Si-Mg2Al3三相区内，同时伸长率相应降低。
合金中存在剩余Si和Mg2Si时，随其数量的增加，耐蚀性能降低。但当合金位于α（Al）-Mg2Si二相区内以及Mg2Si相全部固溶于基体的单相区内的合金，耐蚀性最好。所有合金均无应力腐蚀破裂倾向。
合金在焊接时，焊接裂纹倾向性较大，但在α（Al）-Mg2Si二相区中，成分为0.2%～0.4Si、.2%～.4%Mg的合金和在α（Al）-Mg2Si-Si三相区中，成分为.2%～2.0%Si、0.8%～2.0%Mg的合金，其焊接裂纹倾向较小。
（2）Cu的作用。Al-Mg-Si合金中添加Cu后，Cu在组织中的存在形式不仅取决于Cu含量，而且受Mg、Si含量的影响。当Cu含量很少，Mg、Si比为.73:时，则形成Mg2Si相，Cu全部固溶于基体中；当Cu含量较多，Mg、Si比小于.08时，可能形成W（Al4CuMg5Si4）相，剩余的Cu则形成CuAl2；当Cu含量多，Mg、Si比大于.73时，可能形成S（Al2CuMg）相和CuAl2相。W相、S相、CuAl2相与Mg2Si相不同，固态下只部分溶解参与强化，其强化作用不如Mg2Si相大。
合金中加入Cu，不仅显著改善了合金在热加工时的塑性，而且增加热处理强化效果，还能抑制挤压效应，降低合金因加Mn后所出现的各项异性。
6×××系铝合金中的微量添加元素有Mn、Cr、Ti，而杂质元素主要有Fe、Zn等，其作用如下。
Mn：合金中加Mn，可以提高强度，改善耐蚀性，冲击韧性和弯曲性能。在AlMg0.7Si.0合金中添加Cu、Mn时，当Mn含量低于0.2%时，随着Mn含量的增加，合金的强度提高很大，Mn含量继续增加，Mn与Si形成AlMnSi相，损失了一部分形成Mg2Si相所必须的Si，而AlMnSi相的强化作用比Mg2Si相小，因而，合金强化效果下降。
Mn和Cu同时加入时，其强化效果不如单独加Mn的好，但可使伸长率提高，并改善退火状态制品的晶粒度。
当合金中加入Mn后，由于Mn在α相中产生严重的晶内偏析，影响了合金的再结晶过程，造成合金制品的晶粒粗化。为获得细晶粒材料，铸锭必须进行高温均匀化（℃），以消除Mn偏析。退火时以快速升温为好。
Cr：Cr和Mn有相似的作用。Cr抑制Mg2Si相在晶界的析出，延缓自然时效过程，提高人工时效后的强度。Cr可细化晶粒，使再结晶后的晶粒呈细长状，因而提高了合金的耐蚀性，Cr含量一般以0.5%～0.3%为宜。
Ti：6×××系铝合金中添加0.02%～0.%Ti和0.0%～0.2%Cr，可以减少铸锭的柱状晶组织，改善合金的锻造性能，并细化制品的晶粒。
Fe：含少量的Fe（小于0.4%时）对力学性能没有坏影响，并可以细化晶粒。Fe含量超过0.7%时，生成不溶的AlMnFeSi相，降低制品的强度、塑性和耐蚀性能。合金中含有Fe时，能使制品表面阳极氧化处理后的色泽变坏。Zn：少量杂质Zn对合金的强度影响不大，其含量允许到0.3%。
7×××系铝合金7×××系铝合金是以锌为主要合金元素的铝合金，属于热处理可强化铝合金。铝合金中加镁，则为Al-ZnMg合金，合金具有良好的热变形性能，淬火范围很窄，在适当的热处理条件下能够得到较高的强度，焊接性能良好，一般耐蚀性较好，有一定的应力腐蚀倾向，是高强度可焊的铝合金。Al-Zn-Mg-Cu合金是在Al-Zn-Mg合金基础上通过添加Cu发展起来的，其强度高于2×××系铝合金，一般称为超高强铝合金，合金的屈服强度接近于抗拉强度，屈强比高，比强度也很高，但塑性和高温强度较低、宜做常温、20以下使用的承力结构件，合金易于加工，有较好的耐腐蚀性能和较高的韧性。该系合金广泛应用于航空和航天领域，并成为这个领域中最重要的结构材料之一。
合金元素和杂质元素在7×××系铝合金中的作用
Al-Zn-Mg合金
Al-Zn-Mg合金中的Zn、Mg是主要合金元素，其含量一般不大于7.5%。
Zn、Mg：该合金随着Zn、Mg含量的增加，其抗拉强度和热处理效果一般是随之而增加。合金的应力腐蚀倾向与Zn、Mg含量的总和有关，高Mg低Zn或高Zn低Mg的合金，只要Zn、Mg含量之和不大于7%，合金具有较好的耐应力腐蚀性能。合金的焊接裂纹倾向随Mg含量的增加而降低。
Al-Zn-Mg系合金中的微量添加元素有Mn、Cr、Cu、Zr和Ti，杂质主要有Fe和Si。
Mn和Cr：添加Mn和Cr能提高合金的耐应力腐蚀性能，含Mn量为0.2%～0.4%时，效果显著。加Cr的效果比加Mn大，如果Mn和Cr同时加入时，对减少应力腐蚀的倾向的效果就更好，Cr的添加量以0.%~0.2%为宜。
Zr：Zr能显著提高Al-Zn-Mg系合金的可焊性。在AlZn5Mg3Cu0.35Cr0.35合金中加入0.2%Zr时，焊接裂纹显著降低。Zr还能够提高合金的再结晶终了温度，在AlzZn4.5Mg.8Mn0.6合金中，Zr含量高于0.2%时，合金的再结晶终了温度在℃以上，因此，材料在淬火以后仍保留着变形组织。含Mn的Al-Zn-Mg合金添加0.%～0.2%Zr，还可提高合金的耐应力腐蚀性能，但Zr比Cr的作用低些。
Ti：合金中添加Ti能细化合金在铸态时的晶粒，并可改善合金的可焊性，但其效果比Zr低。若Ti和Zr同时加入效果更好。在含Ti量为0.2%的AlZn5Mg3Cr0.3Cu0.3合金中，Zr含量超过0.5%时，合金有较好的可焊性和伸长率，可获得与单独加入0.2%以上Zr时相同的效果。Ti也能提高合金的再结晶温度。
Cu：Al-Zn-Mg系合金中加入少量的Cu，能提高耐应力腐蚀性能和抗拉强度。但合金的可焊性有所降低。
Fe：Fe能降低合金的耐蚀性和力学性能，尤其对Mn含量较高的合金更为明显。所以，Fe含量应尽可能低，其含量应限制在0.3%以下。
Si：Si能降低合金强度，并使弯曲性能稍降，焊接裂纹倾向增加，Si的含量应限制在0.3%以下。
Al-Zn-Mg-Cu合金
Al-Zn-Mg-Cu合金为热处理可强化合金，起主要强化作用的元素为Zn和Mg，Cu也有一定的强化效果，但其主要作用是为了提高合金的抗腐蚀性能。
Zn和Mg：Zn、Mg是主要强化元素，他们共同存在时会形成η（MgZn2）和T（Al2Mg2Zn3）相。η和T相在Al中溶解度很大，且随温度升降剧烈变化，MgZn3在共晶温度下的溶解度达到28%，在室温下降低到4%～5%，有很强的时效强化效果，Zn和Mg含量的提高可使强度、硬度大大提高，但会使塑性、抗应力腐蚀性能和断裂韧性降低。
Cu：当Zn/Mg比大于2.2，且Cu含量大于Mg时，Cu与其他元素能产生强化相S（CuMgAl2）而提高合金的强度，但在与之相反的情况下S相存在的可能性很小。Cu能降低晶界与晶内电位差，还可以改百年沉淀相结构和细化晶界沉淀相，但对PFZ的宽度影响较小，它可抑制沿晶界开裂的趋势，因而改善了合金的抗应力腐蚀性能。然而当Cu含量大于3%时，合金的抗蚀性反而变坏。Cu能提高合金过饱和程度，加速合金在00～℃之间人工时效过程，扩大GP区的稳定温度范围，提高抗拉强度、塑性和疲劳强度。此外，美国F.S.Lin等人研究了Cu的含量对7×××系铝合金疲劳强度的影响，发现Cu含量在不太高的范围内随着Cu含量的增加，会提高周期应变疲劳抗礼和断裂韧性，并在腐蚀介质中降低裂纹扩展速率，但Cu的加入有产生晶间腐蚀和点腐蚀的倾向。另有资料介绍，Cu对断裂韧性的影响与Zn/Mg比值有关，当比值较小时，Cu含量愈高愈差；当比值大时，即使Cu含量较高，韧性仍然很好。
合金中还有少量的Mn、Cr、Zr、V、Ti、B等微量元素，Fe和Si在合金中是有害杂质，其相互作用如下。
Mn、Cr：添加少量的元素Mn、Cr等对合金的组织和性能有明显的影响。这些元素可在铸锭均匀化退火时产生弥散的质点，阻止位错及晶界的迁移，从而提高了再结晶温度，有效的阻止了晶粒的长大，可细化晶粒，并保证组织在热加工及热处理后保持未再结晶或部分再结晶状态，使强度提高的同时具有较好的抗应力腐蚀性能。在提高抗应力腐蚀性能方面，加Cr比加Mn效果好，加入0.45%的Cr比加Mn效果好，加入0.45%的Cr比加同量的Mn的抗应力腐蚀开裂寿命长几十甚至上百倍。
Zr：最近出现了用Zr代替Cr和Mn的趋势，Zr可大大提高合金的再结晶温度，无论是热变形还是冷变形，在热处理后均可得到未再结晶组织，Zr还可提高合金的淬透性、可焊性、断裂韧性、抗应力腐蚀性能等，是Al-Zn-Mg-Cu系合金中很有发展前途的微量添加元素。
Ti和B：Ti、B能细化合金在铸态时的晶粒，并提高合金的再结晶温度。
Fe和Si：Fe和Si在7×××系铝合金中是不可避免存在的有害杂质，其主要来自原材料，以及在熔炼、铸造中使用的工具和设备。这些杂质主要以硬而脆的FeAl3和游离的Si形式存在，这些杂质还与Mn、Cr形成（FeMn）Al6、（FeMn）Si2Al3、Al（FeMnCr）等粗大化合物，FeAl3有细化晶粒的作用，但对抗蚀性能影响较大，随着不溶相含量的增加，不溶相的体积分数也在增加，这些难溶的第二相在变形时会破碎并拉长，出现带状组织，粒子沿变形方向呈直线状排列，由短的互不相连的条状组成。由于杂质颗粒分布在晶粒内部或晶界上，在塑性变形时，在部分颗粒-基体边界上发生孔隙，产生微细裂纹，成为宏观裂纹的发源地，同时它也促使裂纹的过早发展。此外，它对疲劳裂纹的成长速度有较大影响，在破坏时它具有一定的减少局部塑性的作用，这可能和由于杂质数量增加使颗粒之间距离缩短，从而减少裂纹尖端周围塑性变形流动性有关。因为含Fe、Si的相在室温下很难溶解，起到缺口作用，容易成为裂纹源而使材料发生断裂，对伸长率，特别是对合金的断裂韧性有非常不利的影响。因此，新型合金在设计和生产时，对Fe、Si的含量控制较严，除采用高纯金属原料外，在熔铸过程中也采取一些措施，避免这两种元素混入合金中。
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