ALUMEC99铝合金精密加工选择与切削参数推荐

　　ALUMEC 99 铝合金：超高强度航空级铝合金详解

　　ALUMEC99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（T7751状态）

　　超高强度：抗拉强度（Rm）达 620-670 MPa，屈服强度（Rp0.2）约 550-600 MPa，为铝合金中高等级之一。

　　断裂韧性：K₁C值优异，抗裂纹扩展能力优于普通7XXX系合金。

　　耐蚀性

　　应力腐蚀敏感性低：通过T77过时效处理显著改善，无需额外防护即可用于航空结构。

　　耐剥落腐蚀：优于AA7075，适合高湿度环境。

　　热稳定性

　　短期工作温度上限 150-180℃（如超音速飞机蒙皮），长期使用建议≤120℃。

　　加工性能

　　机加工性中等：需专用刀具（如金刚石涂层），高硬度（~170 HB）导致刀具磨损较快。

　　焊接性极差：搅拌摩擦焊（FSW），熔焊必然开裂。

　　疲劳性能

　　10⁷次循环疲劳极限达 200-250 MPa，适用于高频振动部件（如直升机旋翼接头）。

　　三、典型应用

　　航空航天

　　飞机主承力结构：机翼大梁、中央翼盒、起落架支柱（替代钛合金减重20%）。

　　航天器：运载火箭燃料舱段、卫星承力框架。

　　国防与超跑

　　装甲车辆炮塔结构（与陶瓷复合使用）。

　　F1赛车单体壳底盘（通过CNC整体切削成型）。

　　高精密工具

　　航空级模具（如复合材料热压罐模具，耐高温变形）。

　　四、对比同类合金

　　特性/合金ALUMEC 99AA7050-T7451AA7175-T74

　　抗拉强度620-670 MPa550-600 MPa580-630 MPa

　　耐应力腐蚀优（T77状态）良优

　　工作温度≤180℃短期≤150℃≤160℃

　　成本极高高极高

　　五、加工与热处理要点

　　热处理工艺

　　固溶处理：475-485℃水淬 → 多级时效（T77：120℃/8h + 165℃/12h）。

　　机械加工

　　推荐参数：切削速度80-120 m/min，进给量0.05-0.1 mm/rev，使用高压冷却液。

　　表面处理

　　微弧氧化（MAO）：生成50-100μm陶瓷膜，硬度＞1500 HV。

　　离子镀（PVD）：如TiN涂层提升耐磨性。

　　设计禁忌

　　避免薄壁件（<3mm）承受交变载荷，易萌生疲劳裂纹。