HOKOTOL铝合金的轻量化与导热性能

　　HOKOTOL 特种铝合金板材深度解析

　　1. 材料概述

　　HOKOTOL 是一种高强、高韧、耐蚀的特种铝合金，属于 Al-Zn-Mg-Cu-Sc-Zr 系合金，专为航空航天、装备及高端工业应用优化设计。

　　✅ 超高比强度（强度/重量比优于钛合金）

　　✅ zhuoyue的断裂韧性（抗裂纹扩展能力强）

　　✅ 优异的抗应力腐蚀性能

　　✅ 良好的焊接性和机械加工性

　　HOKOTOL化学成分：

　　铝 Al ：余量

　　硅 Si ：≤0.40

　　铜 Cu ：≤0.10

　　镁 g：4.0～4.9

　　锌 Zn：≤0.25

　　锰 n：0.40～1.0

　　钛 Ti ：≤0.15

　　铬 Cr：0.05～0.25

　　铁 Fe： 0.000～ 0.400

　　注：单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　HOKOTOL力学性能：

　　电导率20℃(68℉)---30-40(%IACS)

　　抗拉强度(25°C Pa)---472

　　屈服强度(25°C Pa)---325

　　硬度(500kg力10球)---120

　　延伸率(1.6(1/16in)厚度) ---10

　　剪应力(Pa)---285

　　注 ：管材室温力学性能

　　试样尺寸：壁厚/ (所有)

　　状态：铝及铝合金拉(轧)制无缝管 (H32)

　　质量特征

　　密度：2.90g/c3。

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

　　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·oore型测试中循环5×108次，为159Pa(23ksi)。

　　2. 核心性能参数

　　2.1 机械性能（T77 峰值时效状态）

　　性能指标典型数值

　　抗拉强度580-620 MPa

　　屈服强度520-560 MPa

　　延伸率12-15%

　　硬度（HV）170-190

　　弹性模量72 GPa

　　断裂韧性38-42 MPa·m¹/²

　　2.2 热物理性能

　　密度2.82 g/cm³

　　热导率140 W/(m·K)

　　线膨胀系数23.2×10⁻⁶/K (20-200°C)

　　高工作温度200°C（短期 250°C）

　　2.3 特殊性能

　　 抗应力腐蚀指数（SCC）：≥30 ksi√in（优于传统7xxx系合金）

　　 疲劳寿命（10⁷次循环）：Δσ=200 MPa 时仍保持完好

　　 焊接系数：0.85-0.9（搅拌摩擦焊可达0.95）

　　3. 主要应用领域

　　3.1 航空航天

　　✈ 飞机主承力结构（机翼梁、机身骨架）

　　✈ 航天器燃料贮箱（高强轻量化需求）

　　✈ 无人机高强度部件（起落架、挂架）

　　3.2 防务

　　 装甲车辆轻型装甲模块

　　 导弹结构件与发射筒

　　 单兵装备承力部件

　　3.3 高端工业

　　⚙ 海洋平台耐蚀结构（海上风电、石油钻探）

　　⚙ 赛车底盘与悬挂系统（F1、拉力赛应用）

　　⚙ 半导体设备承载框架（超高尺寸稳定性）

　　4. 材料加工与处理

　　4.1 机械加工指南

　　加工方式推荐参数

　　铣削VC=300-400 m/min，fz=0.08-0.12 mm/tooth

　　车削VC=250-350 m/min，f=0.1-0.15 mm/r

　　钻孔硬质合金钻头，n=2000-3000 rpm

　　⚠ 注意：加工时建议使用高压冷却液，避免积屑瘤

　　4.2 热处理工艺

　　固溶处理：475°C±5°C/1h → 水淬（20-40°C）

　　双级时效：

　　阶段：120°C/8h

　　第二阶段：160°C/16h（T77状态关键工艺）

　　4.3 焊接技术方案

　　焊接方法适用性备注

　　搅拌摩擦焊★★★★★焊后强度可达母材95%

　　MIG焊★★★☆☆需用ER5183焊丝

　　激光焊★★★★☆需氩气保护，控制热输入

　　5. 表面处理技术

　　5.1 防腐强化方案

　　微弧氧化（MAO）：膜厚30-50 μm，HV>1500

　　硬质阳极氧化：膜厚25-40 μm，HV400-500

　　DLC涂层：摩擦系数<0.1，适合运动部件

　　5.2 特殊功能处理

　　 导电氧化（用于电子设备外壳）

　　 化学镀镍（提高耐磨性，HV≈600）

　　6. 与同类材料对比

　　特性HOKOTOL7075-T6AA2050

　　比强度★★★★★★★★★☆★★★★☆

　　焊接性★★★★☆★★☆☆☆★★★☆☆

　　耐蚀性★★★★☆★★☆☆☆★★★★☆

　　疲劳性能★★★★★★★★☆☆★★★★☆