ALCA5铝合金耐腐蚀与高强度的解决方案

　　ALCA5铝合金的用途及特性分析

　　ALCA5铝合金概述

　　ALCA5是一种特殊的高强度铸造铝合金，属于Al-Cu-Si-Mg系合金。该合金通过优化的成分设计和铸造工艺，具有优异的铸造性能和力学性能的平衡。

　　ALCA5化学成分：

　　铝 Al ：余量 ;

　　硅 Si ：0.25;

　　铜 Cu ：0.10;

　　镁 g：2.2～2.8;

　　锌 Zn：0.10;

　　锰 n：0.10;

　　铬 Cr：0.15～0.35 ;

　　铁 Fe： 0.4 0 。

　　ALCA5力学性能

　　抗拉强度(σb ) ：170～305Pa

　　条件屈服强度 σ0.2 (Pa)≥65

　　弹性模量(E)： 69.3～70.7Gpa

　　退火温度为：345℃。

　　质量特征

　　密度：2.80g/c3。

　　弹性模量：平均拉伸和压缩力：72.4GPa(10.5×106psi);压缩比拉伸的模量大。

　　刚性模量：27.5GPa(4×106psi)

　　ALCA5热处理规范：

　　均匀化退火:加热440℃;保温12～14h;空冷。

　　快速退火:加热350～410℃;保温时间30～120in;空或水冷。

　　高温退火:加热350～420℃;成品厚度≥6或<6时,保温时间为2～10in或10～30in;空冷。

　　低温退火:加热250～300℃或150～180℃;保温时间为1～2h,空冷.

　　主要特性

　　1. 机械性能

　　高强度：铸态抗拉强度可达280-320MPa

　　良好的延伸率：铸态延伸率可达3-5%

　　优异的疲劳性能：适合承受循环载荷的铸件

　　高温性能稳定：在150°C以下性能保持良好

　　2. 铸造性能

　　优异的流动性：适合复杂薄壁铸件

　　低热裂倾向：收缩率约1.3-1.5%

　　良好的气密性：适合压力容器铸件

　　中等收缩率：介于Al-Si和Al-Cu系合金之间

　　3. 物理性能

　　密度：约2.78 g/cm³

　　熔点范围：520-615°C

　　热膨胀系数：22.8×10⁻⁶/°C (20-100°C)

　　导热性：约140 W/(m·K)

　　典型应用领域

　　1. 汽车工业

　　发动机缸体

　　变速箱壳体

　　涡轮增压器壳体

　　高性能制动系统部件

　　2. 航空航天

　　飞机液压系统壳体

　　辅助动力装置(APU)部件

　　航天器支架铸件

　　无人机结构件

　　3. 工业设备

　　高压泵体

　　压缩机壳体

　　液压阀体

　　大型机械结构件

　　热处理工艺

　　ALCA5铝合金可采用以下热处理工艺：

　　T5处理：

　　铸件直接时效

　　温度：150-170°C

　　时间：8-12小时

　　T6处理：

　　固溶处理：515-530°C，4-8小时

　　水淬

　　时效：155-165°C，6-10小时

　　T7处理：

　　在T6基础上增加过时效

　　提高尺寸稳定性

　　铸造工艺要点

　　熔炼：

　　熔炼温度：720-750°C

　　精炼除气必需

　　建议使用旋转除气

　　浇注：

　　浇注温度：680-710°C

　　薄壁件取上限温度

　　厚大件取下限温度

　　模具设计：

　　建议模温：200-250°C

　　浇注系统设计要避免紊流

　　冒口设计要保证顺序凝固

　　与其他铸造铝合金的比较

　　ead>

　　>特性>ALCA5>A356>206>319

　　抗拉强度(MPa)280-320220-260310-350230-270

　　延伸率(%)3-56-102-42-3

　　铸造流动性优良极好中等良好

　　高温性能优良良好极好中等

　　耐蚀性中等良好较差中等

　　ALCA5铝合金特别适用于需要较高强度和良好铸造性能的复杂铸件，是汽车和航空航天工业中重要的铸造铝合金材料。