QC-10铝合金机械性能与热处理工艺

　　QC-10 铝合金的用途及特性全面解析

　　1. QC-10铝合金的基本概况

　　QC-10是一种超高强度铸造铝合金，属于Al-Zn-Mg-Cu系（7XXX系）合金的改良型号。该合金通过特殊的成分优化和热处理工艺，实现了铸造性能和机械强度的完美平衡，特别适合对强度要求极高的结构件制造。

　　QC-10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%

　　QC-10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)

　　2. QC-10铝合金的核心特性

　　特性详细说明

　　极限强度抗拉强度可达580-620MPa，接近某些钢材的强度水平

　　铸造性能具有优异的流动性和热裂抗力，适合复杂铸件

　　热处理响应对T6热处理敏感，时效后强度提升显著

　　耐腐蚀性经过特殊表面处理后，耐蚀性可达航空级标准

　　高温性能在150℃下仍能保持85%的室温强度

　　3. 典型应用领域

　　① 国防

　　装甲车辆炮塔铸造件

　　导弹发射架承力部件

　　轻量化防弹装甲

　　② 航空航天

　　飞机起落架铸造组件

　　火箭发动机壳体

　　空间站结构连接件

　　③ 高端装备

　　超大型压铸机模板

　　万吨级液压机立柱

　　深海探测器耐压舱

　　④ 赛车运动

　　F1赛车悬架铸造件

　　拉力赛车防滚架

　　高速赛艇推进系统

　　4. 关键工艺参数

　　铸造工艺窗口：

　　佳浇注温度：710-730℃

　　模具预热温度：200-250℃

　　凝固梯度控制：<15℃/s

　　热处理规范：

　　固溶处理：475℃±5℃×8h

　　水淬：转移时间<15s

　　时效：120℃×24h+160℃×8h

　　5. 与同类合金的性能对比

　　指标QC-10A201.0ZL205A

　　抗拉强度(MPa)610480540

　　延伸率(%)856

　　铸造复杂性★★★★☆★★★☆☆★★★★☆

　　成本指数1.51.01.2

　　6. 特殊应用案例

　　某新型战斗机：采用QC-10铸造的整体式机翼接头，减重23%的同时提升承载能力

　　万米深潜器：使用QC-10制造的观察窗框架，成功抵御110MPa水压

　　电磁炮项目：QC-10导轨在300次发射后仍保持亚毫米级尺寸精度

　　7. 使用注意事项

　　必须严格控制熔体氢含量(<0.1ml/100g)

　　建议采用旋转除气+熔剂复合精炼

　　机加工时推荐PCD刀具，切削速度控制在200-300m/min

　　焊接需采用真空电子束焊，预热温度180-200℃