QC-10高导热铝合金的应用实践

　　QC-10铝合金 详细用途与性能解析

　　QC-10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

　　QC-10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

　　1. 核心性能特点

　　(1) 高强度 & 高韧性

　　性能指标QC-10 (T6)对比材料 (7075-T651)优势说明

　　抗拉强度（MPa）520-550570接近锻造合金

　　屈服强度（MPa）480-500505屈强比 > 0.9

　　延伸率（%）8-1011优于普通铸造铝（A356仅3-5%）

　　断裂韧性（KIC, MPa√m）28-3234铸造铝合金中的高水平

　　✅ 关键优势：

　　接近锻造合金的强度（达7075-T651的90%以上）

　　良好的铸造性能（可成型复杂薄壁件）

　　的疲劳性能（10⁷周次疲劳极限180MPa）

　　(2) 耐高温 & 抗腐蚀

　　性能QC-10表现对比材料原因分析

　　200°C强度保留率85%7075仅60%Zr/Al₃Zr纳米相稳定

　　盐雾腐蚀（EXCO）EA级（7天无晶间腐蚀）7075易腐蚀Cu/Mg比例优化

　　应力腐蚀开裂（SCC）低敏感性7075较高晶界结构优化

　　✅ 关键优势：

　　200°C高温仍保持高强度（适用于导弹/发动机部件）

　　抗应力腐蚀（适用于舰载/海洋环境）

　　2. 典型应用场景

　　(1) 航空航天

　　飞机结构件

　　F-35 起落架舱整体铸造件（相比钢制件减重15%）

　　无人机 翼梁一体化成型（3m跨度无需焊接）

　　导弹部件

　　高超音速导弹 耐热舱段（瞬时耐温350°C）

　　(2) 防务

　　装甲系统

　　轻型装甲车 防弹门（V50弹道极限850m/s @7.62mm）

　　MIL-DTL-32262 标准认证

　　舰载设备

　　反潜声呐支架（阻尼系数比钢高30%）

　　(3) 高端民用

　　赛车部件

　　F1 变速箱壳体（承受10,000rpm离心力）

　　医疗器械

　　CT机 旋转机架（伪影抑制优于钛合金）

　　3. 加工与制造关键点

　　(1) 铸造工艺

　　熔炼控制

　　真空加压铸造（VPC） 减少气孔

　　双级 Ar+Cl₂精炼（氢含量<0.1ml/100g）

　　热处理（T6）

　　475°C×8h固溶 + 160°C×36h时效（析出纳米强化相）

　　(2) 焊接与机加工

　　工艺适用性关键参数

　　搅拌摩擦焊（FSW）★★★★★（接头系数0.95）Zr含量>0.15%

　　电子束焊（EBW）★★★★☆（接头系数0.85）需真空环境

　　传统MIG焊★★☆☆☆（易裂纹）不推荐

　　✅ 机加工建议：

　　刀具：金刚石涂层立铣刀（前角12°）

　　切削参数：200-250m/min线速度 + 乳化液冷却

　　4. 与竞争材料对比

　　对比项QC-10铸造7075锻造A356铸造

　　抗拉强度(MPa)520-550570280-310

　　铸造复杂度★★★★★★☆☆☆☆★★★★☆

　　成本中高高低

　　适用场景复杂高强度件简单高强度件低载荷结构件