ALCA5铝合金圆棒的热处理工艺

　　ALCA5铝合金（Al-Cu系）圆棒的特性与用途分析

　　ALCA5化学成分：

　　Si：0.7～1.3;

　　铁Fe：0.5;

　　铜Cu：0.10;

　　锰Mn：0.4～1.0;

　　镁Mg：0.6～1.2;

　　铬Cr：0.25;

　　锌Zn:0.20;

　　钛Ti：0.10;

　　铝AL：余量。

　　注：单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　ALCA5铝合金力学性能：

　　拉伸强度(250℃MPa)

　　屈服强度(250℃MPa)

　　硬度500kg力10球

　　延伸率1.6(1/16in)厚度

　　注：管材室温纵向力学性能

　　不同状态不同的性能。

　　质量特征

　　密度：2.90g/cm3。

　　剪切强度：合金(裸)和包铝合金，O状态：152MPa(22ksi);合金(裸)T6，T7451状态：331MPa(48ksi);包铝合金T6，T7451状态：317MPa(46ksi)

　　硬度：O状态：60HB;T6,T651状态：150HB;

　　力学性能（T3/T4状态）：

　　抗拉强度：450-490 MPa

　　屈服强度：290-330 MPa

　　延伸率：10-18%

　　硬度：120-140 HB

　　物理特性：

　　密度：2.78 g/cm³

　　热膨胀系数：23.2×10⁻⁶/℃

　　导热系数：121 W/(m·K)

　　特殊性能：

　　高强度/重量比：比强度接近钛合金

　　耐疲劳性：适合动态载荷部件

　　切削性能：优于7xxx系铝合金

　　三、主要应用领域

　　航空航天：

　　飞机蒙皮、翼梁、铆钉（需T6回火）

　　火箭燃料贮箱（需防腐涂层）

　　军事装备：

　　装甲车轻量化结构件

　　导弹壳体（高刚度需求）

　　交通运输：

　　高铁车体骨架

　　赛车底盘构件（F1应用案例）

　　工业模具：

　　塑料注塑模架（替代钢模减重40%）

　　四、加工与热处理要点

　　热处理工艺：

　　固溶处理：495±5℃×1h → 水淬（转移时间<15s）

　　自然时效（T3）：室温96h后达峰值强度

　　人工时效（T6）：190℃×12h → 硬度提升但韧性下降

　　机加工指南：

　　粗加工：K10硬质合金

　　精加工：金刚石涂层刀具

　　刀具选择：

　　切削参数范例：

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　　铣削：vc=300-500m/min，fz=0.1mm/齿

　　钻孔：n=8000rpm（Φ5mm硬质合金钻头）

　　焊接警告：

　　搅拌摩擦焊（FSW）

　　爆炸焊

　　禁止常规熔焊（易热裂） → 需采用：

　　五、对比其他高强铝合金

　　特性ALCA5 (2024)70756061

　　强度★★★★☆★★★★★★★★

　　耐蚀性★★☆★★★★★★

　　焊接性★★★★★★

　　价格中等高低