ALCA5铝合金在航空航天领域的关键作用

　　ALCA5铝合金的用途及特性分析

　　ALCA5铝合金(也称为AlCa5)是一种铝-钙系合金，具有特殊的性能组合，主要应用于特定工业领域。以下是该合金的详细技术分析：

　　ALCA5化学成分：

　　硅 Si ：≤0.40

　　铜 Cu ：≤0.10

　　镁 Mg：4.0～4.9

　　锌 Zn：≤0.25

　　锰 Mn：0.40～1.0

　　钛 Ti ：≤0.15

　　铬 Cr：0.05～0.25

　　铁 Fe： 0.000～ 0.400

　　铝 Al ：余量

　　注：单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　ALCA5力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≥310

　　条件屈服强度 σ0.2 (M其他：

　　单个：0.05 合计：0.15 Pa)：≥260

　　伸长率 δ10 (%)：≥10

　　注 ：型材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：所有厚度

　　ALCA5热处理规范：

　　均匀化退火:加热475～490℃;保温12～14h;炉冷。

　　完全退火:加热350～400℃;随材料有效厚度不同,保温时间30～120min;以30～50℃/h速度随炉冷至300℃下,再空冷。

　　快速退火:加热350～460℃;保温时间30～120min;空冷。

　　淬火和时效:淬火495～505℃,水冷;自然时效室温96h。

　　物理机械性能

　　性能指标典型数值测试标准

　　密度2.68 g/cm³ASTM B794

　　抗拉强度170-210 MPaASTM E8

　　屈服强度(0.2%)120-150 MPaASTM E8

　　延伸率12-18%ASTM E8

　　硬度(HB)45-55ASTM E10

　　热膨胀系数23.6×10⁻⁶/℃ASTM E228

　　熔点范围600-655℃-

　　核心特性

　　超常的脱氧能力：

　　钙含量使其成为极强的脱氧剂

　　主要用于钢铁冶炼中的铝钙复合脱氧

　　脱氧产物(钙铝酸盐)易于上浮排除

　　特殊的热性能：

　　低熔点特性(比纯铝低约50℃)

　　适合作为钎焊填充材料

　　高温下保持良好的流动性

　　机械性能特点：

　　强度介于纯铝和6063合金之间

　　良好的塑性变形能力

　　不适于高强度结构应用

　　耐腐蚀性：

　　在干燥大气中良好

　　对碱性环境敏感

　　不推荐用于海洋环境

　　主要应用领域

　　钢铁冶金行业(主要应用)

　　炼钢脱氧剂：替代纯铝脱氧，减少钢中Al2O3夹杂

　　夹杂物形态控制：使氧化物夹杂球化，提高钢的疲劳性能

　　钙处理钢：生产含钙特种钢的关键添加剂

　　焊接材料

　　特种钎焊合金的基体材料

　　低温钎焊填充金属(450-600℃区间)

　　异种金属焊接过渡层材料

　　其他应用

　　铝合金变质剂(细化晶粒)

　　核工业中的中子吸收材料

　　特殊化学试剂容器(非承压)

　　热加工工艺

　　铸造工艺：

　　建议采用金属型铸造

　　浇注温度：720-750℃

　　需使用专用熔剂覆盖防止氧化

　　热处理：

　　不能通过热处理强化

　　退火温度：350-400℃

　　退火后缓慢冷却(炉冷)

　　加工硬化：

　　冷加工可使强度提高30-40%

　　冷轧变形量可达60-70%

　　加工后需低温去应力退火

　　与其他脱氧剂的对比优势

　　特性ALCA5纯铝硅钙合金铝铁合金

　　脱氧效率★★★★★★★★★★★

　　夹杂物控制★★★★★★★★★★★★

　　成本★★★★★★★★★★★★

　　工艺适应性★★★★★★★★★★★★

　　使用注意事项

　　储存要求：

　　必须密封防潮包装

　　避免与酸碱物质接触

　　建议库存周期不超过6个月

　　熔炼工艺控制：

　　熔炼温度不超过800℃

　　需使用专用覆盖剂

　　避免与镁、锂等活性金属共熔

　　安全防护：

　　钙遇水会产生氢气，需防火防爆

　　加工时需防尘措施

　　废弃物应按危险金属处置

　　ALCA5铝合金作为功能性合金，在钢铁冶金领域具有的作用，其独特的钙铝协同效应使其成为高品质钢生产的重要辅助材料。