FORTAL铝合金高散热模具材料新选择

　　FORTAL铝合金的用途及特性分析

　　1. 基础信息

　　FORTAL（或Fortall）是一种高强度铝合金，通常属于7000系列（Al-Zn-Mg-Cu）或特殊改良的2000系列（Al-Cu）铝合金。该合金以其高比强度、优异的机械性能和良好的加工性著称，广泛应用于航空航天、军事、汽车及高端工业领域。

　　注：不同厂商的FORTAL牌号可能对应不同的成分和性能，需结合具体标准（如AMS、ASTM）确认。

　　FORTAL实测化学成分：

　　硅 Si :0.7~1.3 ;

　　铁 Fe:0.5 ;

　　铜 Cu:0.10;

　　锰 Mn: 0.4~1.0;

　　镁 Mg: 0.6~1.2;

　　铬 Cr:0.25;

　　锌 Zn:0.20;

　　钛 Ti:0.10;

　　铝 AL:余量。

　　注:单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　未指定的其他元素：单个：≤0.05;合计：≤0.15

　　注：①在生产者或供者与买方都同意下，挤压件和锻件(Zr+Ti)限量大可定为0.25%

　　FORTAL铝合金力学性能：

　　抗拉强度 σb(MPa)：≥310

　　条件屈服强度σ0.2 (MPa)：≥270

　　伸长率 δ5(%)：≥6

　　弹性模量：E 69.3～70.7Gpa

　　退火温度为：345℃。

　　热膨胀系数(200-100℃)

　　熔点范围(℃)

　　电导率20℃(68°F)(%ACS)

　　电阻率20℃(68°F)m㎡/m

　　密度(20℃)g/cm3

　　注 ：棒材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：棒材直径(方棒、六角棒内切圆直径)≤25

　　状态：铝及铝合金拉(轧)制无缝管 (H32)

　　3. 核心特性

　　（1）机械性能

　　高强度：抗拉强度可达 450-570 MPa（T6状态），接近某些低合金钢。

　　高比强度：强度/重量比优异，适用于轻量化设计。

　　良好韧性：在T73或T76状态下可改善应力腐蚀抗力。

　　（2）物理性能

　　密度：~2.8 g/cm³（比钢轻约65%）。

　　导热性：中等（~130-160 W/m·K），适合散热结构件。

　　耐腐蚀性：需通过阳极氧化或涂层（如Alodine）增强。

　　（3）工艺性能

　　可加工性：优良，适合CNC铣削、钻孔等精密加工。

　　焊接性：较差（7000系列易热裂），通常采用铆接或胶接。

　　热处理：可通过T6（固溶+人工时效）或T7（过时效）优化性能。

　　4. 主要用途

　　航空航天：飞机机身框架、翼梁、起落架部件（如波音787部分结构）。

　　军事装备：装甲车辆轻量化部件、导弹壳体。

　　汽车工业：高性能赛车底盘、悬挂部件（如F1赛车）。

　　运动器材：自行车车架、登山器械（需高强轻量化设计）。

　　工业模具：部分注塑模或压铸模镶件（替代钢材减重）。

　　5. 对比其他高强度铝合金

　　特性FORTAL（类似7075）2024-T36061-T6

　　抗拉强度（MPa）450-570400-470240-310

　　屈服强度（MPa）380-500270-320200-275

　　延伸率（%）5-1010-128-12

　　典型应用航空结构件飞机蒙皮通用机械零件

　　6. 使用注意事项

　　应力腐蚀：高锌7000系合金在潮湿环境中易开裂，需选择T73/T76状态。

　　表面处理：建议硬质阳极氧化（厚度25-50μm）或喷涂防腐涂层。

　　加工参数：高速切削时需冷却液避免过热（推荐切削速度：200-300 m/min）。

　　7. 实际应用案例

　　航空领域：空客A350部分舱门铰链采用类似合金（7050-T7451）。

　　汽车改装：保时捷911 GT3 RS的轻量化刹车卡钳使用高强铝。