ALUMEC100铝合金圆棒的超低热膨胀系数特性

　　ALUMEC100 超高精度铝合金圆棒技术详解

　　一、材料概述

　　ALUMEC100是SAPA集团开发的超高性能铝合金材料，代表了铝合金圆棒产品的水平，专为航空航天、精密仪器和高端工业应用设计。

　　ALUMEC100化学成分：

　　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

　　铝(Al) 余量

　　注：单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　ALUMEC100铝棒力学性能：

　　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℉)

　　注 ：管材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：所有壁厚

　　三、机械性能(T76状态)

　　抗拉强度：620-670 MPa

　　屈服强度：580-620 MPa

　　伸长率：6-8%

　　硬度(HBW)：180-195

　　弹性模量：72 GPa

　　断裂韧性(K1C)：28-32 MPa·√m

　　四、物理特性

　　密度：2.83 g/cm³

　　热膨胀系数(20-100℃)：23.4×10⁻⁶/K

　　热导率：130 W/(m·K)

　　电导率：33% IACS

　　比强度：220-235 kN·m/kg

　　五、核心性能优势

　　1. 极限机械性能

　　强度接近低碳钢水平

　　保持良好断裂韧性

　　抗疲劳性能优异(10⁷周次疲劳强度190-210MPa)

　　2. 超精密加工特性

　　可实现Ra 0.1μm的超镜面加工

　　加工变形量比ALUMEC79低20-25%

　　刀具磨损率降低40%

　　3. 热稳定性

　　工作温度范围：-100℃至150℃

　　热变形系数：0.015 mm/m/℃

　　时效稳定性<0.005%/年

　　4. 各向同性

　　纵向/横向性能差异<3%

　　截面硬度偏差<2%

　　六、主要应用领域

　　1. 航空航天(45%)

　　卫星高负荷结构件

　　航空发动机安装架

　　高超声速飞行器蒙皮

　　空间望远镜支撑结构

　　2. 高精密仪器(35%)

　　纳米级测量设备基座

　　极紫外光刻机框架

　　量子计算机冷却系统

　　原子力显微镜组件

　　3. 高端(15%)

　　导弹制导系统壳体

　　装甲车辆轻量化部件

　　高能武器平台结构

　　潜艇声呐阵列支架

　　4. 特种工业(5%)

　　超导磁体支撑结构

　　粒子加速器准直器

　　聚变实验装置部件

　　同步辐射光源组件

　　七、加工技术规范

　　1. 热处理制度

　　固溶处理：470±5℃/2.5h，水淬

　　双级时效：120℃/24h + 165℃/12h

　　稳定化处理：100℃/48h

　　2. 精密加工参数

　　工艺切削速度(m/min)进给(mm/rev)切深(mm)冷却方式

　　精车150-3000.02-0.080.05-0.2微量润滑

　　铣削200-5000.01-0.05/tooth0.3-1.5高压气冷

　　磨削25-400.005-0.020.01-0.05油基冷却

　　3. 表面处理工艺

　　微弧氧化：

　　膜厚：30-60μm

　　硬度：HV800-1200

　　绝缘性：>100MΩ

　　离子镀TiN：

　　镀层厚度：3-5μm

　　硬度：HV2000-2400

　　摩擦系数：0.15-0.25

　　激光抛光：

　　粗糙度：Ra<0.05μm

　　表面硬度提升：15-20%

　　八、产品规格标准

　　直径(mm)尺寸公差(μm)圆度(μm)直线度(μm/m)应用等级

　　3-10±5≤3≤20AA级

　　10-30±8≤5≤30A级

　　30-80±12≤8≤50B级

　　80-150±15≤10≤80C级

　　九、与同类合金性能对比

　　参数ALUMEC100ALUMEC797075-T762024-T851

　　强度★★★★★★★★★☆★★★★☆★★★☆☆

　　韧性★★★★☆★★★★☆★★★☆☆★★★★☆

　　精度★★★★★★★★★★★★★☆☆★★★★☆

　　稳定性★★★★★★★★★☆★★★☆☆★★★☆☆

　　成本★★☆☆☆★★★☆☆★★★★☆★★★★☆