ALHIGHCE铝合金微观组织与力学性能的影响

　　ALHIGHCE 铝合金技术分析报告

　　一、材料基础信息

　　ALHIGHCE是一种新型高导电高强度铸造铝合金，专为电气工程和电力传输应用开发，具有独特的性能组合。

　　ALHIGHCE化学成分：

　　执行标准：AMS4086-AMS4058 DIN-A-256/12

　　镁 Mg：3.5～4.5

　　锌 Zn：≤0.25

　　锰 Mn：0.20～0.7

　　钛 Ti ：≤0.15

　　铬 Cr：0.05～0.25

　　铁 Fe： 0.000～ 0.500

　　注：单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　ALHIGHCE铝棒力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≥240

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa)：≥95

　　伸长率 δ10 (%)：≥10

　　伸长率 δ5 (%)：≥12

　　注 ：管材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：所有壁厚

　　ALHIGHCE热处理规范：

　　1.均匀化退火:加热475～490℃;保温12～14h;炉冷。

　　2.全退火:加热350～400℃;随材料有效厚度不同,保温时间30～120min;以 30～50℃/h速度随炉冷至300℃下,再空冷。

　　3.快速退火:加热350～460℃;保温时间30～120min;空冷。

　　4.淬火和时效:淬火 495～505℃,水冷;自然时效室温96h。

　　二、关键性能指标

　　1. 电气性能

　　导电率：55-58% IACS（国际退火铜标准）

　　电阻率：29.7-31.4 nΩ·m

　　电导率温度系数：0.0039/℃

　　2. 机械性能

　　抗拉强度：280-310 MPa (T6状态)

　　屈服强度：240-270 MPa

　　延伸率：4-6%

　　硬度：95-105 HB

　　3. 物理特性

　　密度：2.78 g/cm³

　　热膨胀系数：23.2×10⁻⁶/K

　　热导率：190 W/(m·K)

　　三、突出特性

　　优异的电导率

　　比常规铸造铝合金高30-40%

　　接近锻造6xxx系铝合金水平

　　强度与导电性的佳平衡

　　优化了析出相尺寸和分布

　　采用特殊的T7X热处理工艺

　　良好的高温稳定性

　　150℃长期使用导电率衰减<5%

　　高温强度保持率优异

　　四、主要应用领域

　　1. 电力传输

　　高压开关壳体

　　断路器导电部件

　　GIS组合电器外壳

　　2. 新能源设备

　　光伏逆变器壳体

　　风电变流器框架

　　电动汽车充电桩部件

　　3. 轨道交通

　　受电弓支撑座

　　牵引系统箱体

　　轨道导电连接件

　　4. 工业电气

　　大电流母线槽

　　变压器散热片

　　电容器外壳

　　五、加工工艺特点

　　1. 铸造工艺要求

　　参数 推荐值

　　浇注温度 700-730℃

　　模具温度 250-300℃

　　凝固速率 10-15℃/s

　　2. 热处理制度

　　固溶处理：530℃×6h → 水淬

　　预时效：100℃×8h

　　终时效：175℃×10h

　　3. 特殊处理

　　导电表面处理：化学镀镍

　　抗氧化处理：铬酸盐转化

　　六、与竞品对比优势

　　特性 ALHIGHCE 常规铸造铝合金 锻造铝合金

　　导电率(%IACS) 55-58 35-45 50-60

　　抗拉强度(MPa) 280-310 200-250 300-350

　　铸造性能 优良 优良 差

　　成本 中等 低 高

　　七、典型应用案例

　　550kV GIS壳体

　　尺寸精度：CT6级

　　局放量：<5pC

　　年产能：2000套

　　电动汽车快充接口

　　温升：<30K(200A持续)

　　寿命：>10000次插拔

　　重量：比铜合金轻40%

　　ALHIGHCE铝合金通过创新的合金设计和工艺控制，成功解决了传统铝合金在电力应用中导电率不足的难题，为电气设备轻量化提供了理想解决方案。其独特的性能组合使其在新能源和智能电网领域具有广阔应用前景。