QC-10铝合金在模具制造中的优势与应用案例

　　QC-10铝合金的详细特性与用途分析

　　QC-10铝合金是航空级高强度铝合金，属于Al-Zn-Mg-Cu系合金，是7xxx系列铝合金中的一种高性能变种。以下是关于QC-10铝合金的全面技术分析：

　　核心物理机械特性

　　机械性能（典型T6状态）：

　　抗拉强度：540-570 MPa

　　屈服强度：470-500 MPa

　　延伸率：10-13%

　　弹性模量：72 GPa

　　硬度：150-160 HB

　　物理特性：

　　密度：2.81 g/cm³

　　热膨胀系数：23.6×10⁻⁶/°C (20-100°C)

　　导热系数：130 W/(m·K)

　　电导率：34% IACS

　　疲劳性能：

　　旋转弯曲疲劳极限：~160 MPa (10⁷ cycles)

　　缺口敏感性：中等

　　QC-10的化学成分：

　　硅Si：0.40

　　铁Fe: 0.40

　　铜Cu：0.10

　　Mn:0.15-0.40

　　铬Cr：0.15-0.40

　　镁Mg：2.0-2.8

　　铁+硅Fe+Si：0.60

　　钛Ti：0.15

　　铝Al：余量

　　其他：

　　单个：0.05 合计：0.15

　　力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≤147

　　伸长率 δ10 (%)：≥14

　　拉伸强度(25°CMPa)

　　屈服强度(25°CMPa)

　　硬度500kg力10mm球

　　延伸率1.6mm(1/16in)厚度

　　密度是2.72g/cm3

　　注 ：花纹板室温力学性能，管材室温纵向力学性能。

　　关键应用领域

　　航空航天应用

　　飞行器主承力结构：

　　战斗机机翼大梁

　　直升机主旋翼毂

　　航天器燃料贮箱加强环

　　特殊部件：

　　飞机起落架支撑结构

　　导弹级间连接环

　　卫星展开机构基座

　　高端工业应用

　　交通运输：

　　高铁转向架构件

　　赛车单体壳结构

　　超跑悬挂连杆

　　特种装备：

　　深海探测器耐压壳体

　　石油钻探设备关键部件

　　风电叶片连接法兰

　　热处理工艺详解

　　标准热处理流程

　　固溶处理：

　　温度：475±5°C

　　保温时间：根据厚度按1.5min/mm计算

　　冷却方式：水温20-30°C的水淬，转移时间<15s

　　人工时效：

　　单级时效：120°C×24h

　　双级时效（T76状态）：

　　阶段：110°C×8h

　　第二阶段：160°C×16h

　　特殊处理工艺

　　回归再时效(RRA)：

　　预时效：120°C×24h

　　回归处理：200°C×30min

　　再时效：120°C×24h

　　可获得强度与T6相当但抗腐蚀性提高的性能

　　加工性能参数

　　成形性：

　　冷加工：轻微成形

　　热加工温度：350-420°C

　　切削加工：

　　切削速度：200-300 m/min

　　进给量：0.1-0.2 mm/rev

　　推荐刀具：PCD或超细晶粒硬质合金

　　焊接性：

　　焊接方式：于搅拌摩擦焊(FSW)

　　传统熔焊裂纹敏感性：高

　　FSW接头效率：可达母材的85%

　　腐蚀行为与防护

　　腐蚀类型敏感性：

　　应力腐蚀开裂(SCC)敏感性：中等（T6状态）

　　剥落腐蚀：低

　　点蚀：中等

　　防护措施：

　　表面处理：硫酸阳极氧化+重铬酸盐封闭

　　涂层系统：阿洛丁1200S+环氧底漆+聚氨酯面漆

　　阴极保护：不推荐（可能引起氢脆）

　　与类似合金对比分析

　　性能指标 QC-10 7075-T6 7050-T74

　　抗拉强度 ★★★★☆ ★★★★☆ ★★★☆☆

　　断裂韧性 ★★★★☆ ★★★☆☆ ★★★★☆

　　SCC抗力 ★★★☆☆ ★★☆☆☆ ★★★★☆

　　疲劳性能 ★★★★☆ ★★★☆☆ ★★★☆☆

　　焊接性能 ★★☆☆☆ ★☆☆☆☆ ★★☆☆☆

　　成本因素 ★★★☆☆ ★★☆☆☆ ★★★☆☆