ALCAST铝合金的成本优化与加工工艺

　　ALCAST铝合金的用途及特性分析

　　一、ALCAST铝合金概述

　　ALCAST是指由深圳超时代软件有限公司开发的铝合金铸造系列材料，专为现代工业应用设计，具有优异的机械性能和加工特性。

　　ALCAST化学成分：

　　铝(Al) 余量

　　铬(Cr)≤0.04

　　锆(Zr)0.08～0.15

　　锌(Zn)5.7～6.7

　　硅(Si)≤0.12

　　铁(Fe)0.000～0.150

　　锰(Mn)≤0.10

　　镁(Mg)1.9～2.6

　　钛(Ti)≤0.06

　　铜(Cu)2.0～2.6

　　机械性能

　　密度：20℃(68℉)时为 2.83g/cm3(0.102lb/in3)。

　　退火温度 415℃(775℉)

　　固溶温度 475℃(890℉)

　　时效温度 120-175℃(250-350℉)

　　泊松比:0.33。

　　弹性模量：拉伸：71.0GPa(10.3×106psi)，

　　剪切：26.9GPa(3.9×106psi)，

　　压缩72.4GPa(10.5×106psi)

　　疲劳强度：T6，T7451，T73状态：

　　光滑无缺口试件在R·R·Moore型测试中循环5×108次，为159MPa(23ksi)。

　　抗拉强度 σb (MPa)：≥180

　　屈服强度 σ0.2 (MPa)：≥110

　　伸长率 δ5 (%)：≥14

　　注 ：棒材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：直径≤150

　　布氏硬度 HB ：95-100

　　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,T7451状态：150HB;数据取自直径10球及在500kg载荷下30s的测试结果。

　　二、主要特性

　　1. 机械性能

　　高强度重量比：密度约为2.7g/cm³，强度可达300-600MPa

　　优异的热导率：约150-220 W/(m·K)

　　良好耐腐蚀性：自然氧化膜提供防护

　　可热处理性：可通过T4、T6等热处理工艺强化

　　2. 加工特性

　　出色铸造性能：流动性好，收缩率低(约1.2-1.5%)

　　良好焊接性：可采用MIG、TIG等多种焊接方法

　　优异机加工性：切削速度可比钢材提高30-50%

　　三、典型应用领域

　　1. 汽车工业

　　发动机部件：缸体、缸盖

　　传动系统：变速器壳体

　　底盘部件：控制臂、转向节

　　示例：特斯拉Model 3后电机壳体采用铝合金压铸件

　　2. 航空航天

　　飞机结构件：翼肋、框架

　　航天器部件：燃料贮箱、支架

　　典型应用：空客A350约70%结构使用铝合金

　　3. 电子工业

　　散热器：CPU散热片

　　外壳：笔记本电脑、手机中框

　　封装：LED灯具散热基板

　　4. 建筑领域

　　幕墙系统

　　门窗框架

　　装饰构件

　　5. 工业设备

　　液压系统部件

　　机器人结构件

　　自动化设备框架

　　四、ALCAST系列典型牌号

　　ead>

　　>牌号>主要成分>特性>典型应用

　　ALCAST-100Al-Si-Mg优良铸造性通用结构件

　　ALCAST-200Al-Cu-Mn高强度承重部件

　　ALCAST-300Al-Zn-Mg高韧性运动器材

　　ALCAST-400Al-Mg-Si耐腐蚀海洋环境

　　五、选择建议

　　轻量化需求优先考虑ALCAST系列

　　高温环境下建议使用ALCAST-200/300系列

　　复杂形状部件推荐ALCAST-100系列

　　外观要求高的选用ALCAST-400系列

　　六、发展趋势

　　开发更高强度的铝合金(目标700MPa以上)

　　3D打印专用铝合金材料的研发

　　更环保的表面处理工艺

　　回收再利用技术的提升