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ALCAST铝合金船舶与交通领域的理想

更新时间:2025-07-05 11:32:54
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详细介绍

  ALCAST铝合金化学成分:

  铝 Al :余量

  硅 Si :0.40

  铜 Cu :0.10

  镁 Mg:4.04.9

  锌 Zn:0.25

  锰 Mn:0.401.0

  钛 Ti :0.15

  铬 Cr:0.050.25

  铁 Fe: 0.000 0.400

  注:单个:0.05;合计:0.15

  力学性能:

  抗拉强度 σb (MPa)173~244

  条件屈服强度 σ0.2 (MPa)≥70

  密度 2.68克/立方厘米

  试样尺寸:所有壁厚

  注:管材室温纵向力学性能 不同状态不同的性能。

  处理工艺 1)均匀化退火:加热440℃;保温12~14h;空冷。 2)快速退火:加热350~410℃;保温时间30~120min;空或水冷。 3)高温退火:加热350~420℃;成品厚

  度≥6或<6时,保温时间为2~10min或10~30min;空冷。 4)低温退火:加热250~300℃或150~180℃;保温时间为1~2h,空冷.

  2. 典型物理性能

  密度:2.65-2.85 g/cm³(较锻造铝合金低3-5%)

  热膨胀系数:21-24×10⁻⁶/℃

  固相线温度:520-600℃(取决于合金系)

  二、核心特性优势

  1. 工艺适应性

  薄壁铸造能力

  Al-Si系可铸0.5mm壁厚(压铸)

  流动性指数:A356 > 75cm(螺旋试样测试)

  尺寸稳定性

  收缩率:0.5-1.2%(金属型铸造)

  2. 力学性能范围

  合金系抗拉强度 (MPa)延伸率 (%)典型硬度 (HB)

  Al-Si220-3201-870-90

  Al-Cu300-4502-1090-120

  Al-Mg200-2805-1560-80

  Al-Zn280-3501-585-100

  3. 特殊功能特性

  耐腐蚀性

  Al-Mg系在3.5% NaCl溶液中腐蚀速率<0.02mm/year

  高温性能

  Al-Cu系(如A201)在200℃保留70%室温强度

  三、关键应用领域

  1. 汽车工业(占比约60%)

  动力系统

  发动机缸体(A319-T6,高压铸造)

  变速箱壳体(A356-T6,真空压铸)

  结构件

  转向节(A357-T6,挤压铸造)

  电池托盘(Al-Si-Mg系,集成液冷通道设计)

  2. 航空航天

  无人机机体框架(A206-T7,砂型铸造+热等静压)

  航天器支架(A201.0,熔模铸造+固溶强化)

  3. 电子电器

  5G基站散热壳体(Al-Si高导热系,导热>160W/m·K)

  服务器模块压铸壳体(壁厚1.2mm±0.1mm)

  四、先进铸造工艺

  1. 高压压铸(HPDC)

  参数控制:

  注射速度:4-6m/s

  比压:600-1000bar

  模具温度:180-220℃

  2. 半固态铸造(SSM)

  触变成形:

  固相率40-60%

  表面粗糙度达Ra 1.2μm

  典型案例:

  汽车控制臂(A356,减重30% vs 锻钢)

  3. 增材制造(3D打印砂型)

  精度:CT8级

  小壁厚:2mm

  应用:小批量复杂铸件(如涡轮增压器壳体)

  五、热处理规范

  工艺类型温度控制关键作用

  T5时效155-165℃×2-4h提升屈服强度20-30%

  T6处理固溶530℃×8h + 水淬 + 时效155℃×4h综合性能优化

  T7过时效时效230℃×6h改善尺寸稳定性

  六、选材决策矩阵

  需求优先级推荐合金系替代方案

  成本敏感Al-Si(A380)ADC12

  高强度Al-Cu(A201)206.0

  高韧性Al-Mg(A518)520.0

  复杂薄壁Al-Si(A360)GD-AlSi12

  七、技术发展趋势

  纳米改性:添加0.5% Al₂O₃纳米颗粒使A356强度提升40%

  数字孪生:铸造过程模拟精度达95%(ProCAST/MAGMAsoft)

  低碳工艺:废铝回收率达90%+(需控制Fe含量<0.15%)


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