ALCA5铝合金的耐海水腐蚀实践

　　ALCA5铝合金（Al-Cu-Mg-Ni-Fe系）用途与特性深度解析

　　ALCA5铝合金化学成分：

　　铝 Al：余量

　　硅 Si：≤0.10

　　铁 Fe：≤0.12

　　铜 Cu：1.2~1.9

　　锰 Mn：≤0.06

　　镁 Mg：1.9~2.6

　　铬 Cr：0.18~0.25

　　锌 Zn：5.2~6.2

　　钛 Ti：≤0.06

　　未指定的其他元素：每种：≤0.05;合计：≤0.15

　　ALCA5力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≤305

　　伸长率 δ10 (%)：≥5

　　密度：2.730g/cm。

　　泊松比：20℃(68F)

　　时为0.33。

　　弹性模量：拉伸：69.3GPa(10.1?106psi)，

　　剪切26GPa(3.75?106psi)，

　　压缩70.7GPa(10.3?106psi)

　　注 ：管材室温力学性能 试样尺寸：壁厚/mm (所有) 状态：铝及铝合金拉(轧)制无缝管 (H32)

　　试样尺寸：所有

　　2. 关键特性

　　特性说明

　　高强度抗拉强度可达400~500 MPa（T6状态），接近部分钢材。

　　耐热性可在150~250℃长期服役，Ni/Fe耐高温相抑制软化。

　　疲劳性能高循环疲劳强度优异，适合动态负载部件（如航空结构件）。

　　加工性冷加工硬化率高，需中间退火；切削性较好（推荐硬质合金刀具）。

　　焊接性较差，易产生裂纹，需采用惰性气体保护焊（TIG/MIG）+预热。

　　耐蚀性较弱（Cu降低耐蚀性），通常需阳极氧化或涂层防护。

　　3. 典型应用领域

　　航空航天：飞机蒙皮、翼梁、起落架部件（高强轻量化+耐热）。

　　装备：导弹壳体、装甲组件（抗冲击+能量吸收）。

　　汽车工业：赛车连杆、活塞（高温高负载环境）。

　　机械制造：高强度齿轮、液压缸（替代钢制件减重）。

　　4. 热处理工艺

　　T4（固溶处理）：

　　加热至500~510℃保温后水淬，获得过饱和固溶体。

　　T6（峰值时效）：

　　T4后160~180℃时效10~16小时，析出θ'（Al₂Cu）强化相。

　　O（退火）：

　　350℃保温2小时后缓冷，消除冷加工应力。

　　5. 对比同类高强度铝合金

　　对比项ALCA5 (Al-Cu-Mg-Ni-Fe)2024 (Al-Cu-Mg)7075 (Al-Zn-Mg-Cu)

　　强化元素Cu+Mg+Ni/FeCu+MgZn+Mg+Cu

　　强度高（T6≈500 MPa）高（T6≈480 MPa）极高（T6≈570 MPa）

　　耐热性优（Ni/Fe加成）良一般（Zn降低耐热）

　　耐应力腐蚀中等较差差（需过时效处理）

　　6. 注意事项

　　避免与异种金属接触：易发生电偶腐蚀（如与钢连接需绝缘）。

　　机加工冷却：推荐使用润滑剂降低刀具黏着风险。

　　表面处理：建议硬质阳极氧化（厚度≥30μm）或喷涂陶瓷涂层。