AlCuMg2铝合金的耐腐蚀性能实践案例

　　AlCuMg2化学成分：

　　铝 Al ：余量 ;

　　硅 Si ：0.25;

　　铜 Cu ：0.10;

　　镁 Mg：2.2～2.8;

　　锌 Zn：0.10;

　　锰 Mn：0.10;

　　铬 Cr：0.15～0.35 ;

　　铁 Fe： 0.4 0 。

　　AlCuMg2力学性能：

　　抗拉强度(σb ) ：170～305MPa

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa)≥65

　　弹性模量(E)： 69.3～70.7Gpa

　　退火温度为：345℃。

　　质量特征

　　密度：2.80g/cm3。

　　泊松比：20℃(68F)时为0.33。

　　弹性模量：拉伸：72.4GPa(10.5×106psi)

　　剪切：28.0GPa(4.0×106psi)

　　压缩：73.8GPa(10.7×106psi)

　　AlCuMg2表面质量要求：

　　1、表面不允许有裂纹、腐蚀和硝盐痕迹。

　　2、表面上允许有深度不超过缺陷所在部位壁厚公称尺寸8%的起皮、气泡、表面粗超和局部机械损伤，但缺陷大深度不能超过0.5,缺陷总面积不超过板材总面积

　　的5。

　　3、允许供货方沿型材纵向打光至表面光滑。

　　4、其他要求：有需求方和供货方自己拟定。

　　3. 核心特性

　　(1) 力学性能（T351状态典型值）

　　抗拉强度：≥470 MPa

　　屈服强度：≥325 MPa

　　延伸率：≥10%

　　断裂韧性：28 MPa·√m

　　注：T6状态强度更高（σₕ≥490 MPa），但牺牲韧性。

　　(2) 耐环境性能

　　耐蚀性：

　　裸材耐蚀性差（需包铝或阳极化处理）；

　　对晶间腐蚀敏感（避免在pH<4的酸性环境使用）。

　　耐热性：短期可用至150℃（高温下S相粗化导致软化）。

　　(3) 加工特性

　　热加工性：锻造温度范围 380-450℃（需快速冷却防止粗晶）；

　　冷加工性：退火态（O状态）可进行深冲，加工硬化率中等；

　　切削性：（与2017相当，刀具寿命比6061高30%）。

　　(4) 物理特性

　　密度：2.78 g/cm³

　　热膨胀系数：23.2×10⁻⁶/℃（20-100℃）

　　导电率：30% IACS

　　4. 典型应用领域

　　(1) 航空航天

　　主承力结构：飞机机翼蒙皮（波音737经典应用）；

　　起落架：连杆组件（需T851过时效状态以降低应力腐蚀风险）。

　　(2) 装备

　　装甲板：轻型装甲车侧面防护（与陶瓷复合使用）；

　　导弹壳体：超音速导弹分段连接环（俄罗斯伊斯坎德尔导弹案例）。

　　(3) 交通运输

　　高铁：转向架构件（德国ICE车型用量约12kg/车）；

　　赛车：单体壳车身框架（需CNC加工减重）。

　　(4) 精密机械

　　光学平台：激光切割机底座（低热变形要求）；

　　模具：高温塑料注塑模（表面需镀镍处理）。

　　5. 选材对比（2xxx系高强度合金）

　　对比项AlCuMg2 (2024)7075 (AlZnMgCu)2014 (AlCuSiMn)

　　强度高超高高

　　耐蚀性差（需防护）差中

　　焊接性不可焊不可焊有限焊接

　　成本中高中低

　　6. 关键工艺要求

　　(1) 热处理制度

　　固溶处理：495±5℃保温1h→水淬（转移时间<15s）；

　　时效工艺：

　　T351：自然时效96小时 + 预拉伸1.5-3%变形；

　　T6：人工时效（190℃×12h）。

　　(2) 表面处理

　　包铝方案：采用1230铝合金（Al≥99.3%）热轧复合，包覆层占厚度5%；

　　阳极化：推荐硬质阳极氧化（H₂SO₄溶液，膜厚30-50μm）。

　　(3) 加工禁忌

　　避免接触：汞、镉等液态金属（易引发液态金属脆化）；

　　机加工：精加工前需去应力退火（250℃×1h）。