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AlCuMg2铝合金的化学成分与物理性能全解析

更新时间:2025-07-05 11:32:54
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详细介绍

  AlCuMg2铝合金(高强度航空铝合金)特性及用途详解

  AlCuMg2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.

  二、核心特性

  力学性能(T3状态)

  抗拉强度(σ₆):≥430 MPa

  屈服强度(σ₀.₂):≥290 MPa

  延伸率(δ):≥10%

  疲劳极限:≈140 MPa(10⁷次循环)

  耐腐蚀性

  易发生晶间腐蚀(因Cu偏析),需采用包铝(Alclad)阳极氧化防护。

  不适合长期暴露在海洋或高湿环境中。

  加工性能

  热加工性:适合锻压(350-450℃)、热轧(400-480℃)。

  冷加工性:可冷轧、拉伸,但变形量过大易导致裂纹。

  焊接性差(易热裂),推荐铆接或螺栓连接。

  高温性能

  短时使用温度≤150℃(超过后强度快速下降)。

  三、典型应用领域

  行业应用实例选用原因

  航空航天飞机蒙皮、翼梁、机身框架高强度+轻量化(比强度高)

  装备装甲车结构件、导弹壳体抗冲击性能优异

  汽车工业赛车底盘、高性能轮毂减重同时保证结构强度

  机械制造高负荷齿轮箱、液压缸筒耐疲劳性好(适合动态载荷)

  四、对比其他Al-Cu-Mg系合金

  牌号优势局限性主要用途差异

  2014更高的强度(T6达440MPa)耐蚀性更差航天器主承力结构

  2024综合性能优(强度+韧性)需表面防护飞机主结构件(如机翼)

  7075超高强度(T6达560MPa)应力腐蚀敏感航空关键部件(如起落架)

  五、使用注意事项

  热处理工艺

  固溶处理:495-505℃(严格控制温度防过烧)。

  自然时效(T3):室温放置96小时以上。

  人工时效(T6):190℃×12小时。

  表面处理

  Alclad(包铝):外层覆盖纯铝层(≈5%厚度),提升耐蚀性。

  阳极氧化:推荐硬质阳极氧化(膜厚30-50μm)。

  设计建议

  避免应力集中(圆角R≥3t,t为板厚)。

  动态载荷部位需进行疲劳寿命分析。


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