AlZnMgCu1.5高强铝合金的时效硬化行为分析

　　AlZnMgCu1.5铝合金的用途及特性分析

　　基本概述

　　AlZnMgCu1.5铝合金是一种高强度铝合金，属于7xxx系列铝合金(Al-Zn-Mg-Cu系)，其中1.5代表铜(Cu)的大致含量百分比。这类合金以其优异的高强度特性而，是航空航天、国防等领域的重要结构材料。

　　AlZnMgCu1.5化学成分：

　　硅 Si ：≤0.50

　　铜 Cu ：3.8～4.9

　　镁 Mg：1.2～1.8

　　锌 Zn：≤0.30

　　锰 Mn：0.30～0.9

　　钛 Ti ：≤0.15

　　镍 Ni：≤0.10

　　铁 Fe：0.000～ 0.500

　　铁+镍 Fe+Ni： 0.000～ 0.500

　　AlZnMgCu1.5力学性能：

　　电导率20℃(68℉)---30-40

　　(%IACS)

　　密度(20℃)(g/cm3)---2.78

　　抗拉强度(25°C MPa)---472

　　屈服强度(25°C MPa)---325

　　硬度(500kg力10球)---120

　　延伸率(1.6(1/16in)厚度) ---10

　　大剪应力(MPa)---285

　　注 ：棒材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：棒材直径(方棒、六角棒内切圆直径)≤22

　　AlZnMgCu1.5热处理规范：

　　均匀化退火：加热480～495℃;保温12～14h;炉冷。

　　退火:加热390～430℃;保温时间30～120min;炉冷至300℃，空冷。

　　快速退火：加热350～370℃;保温时间为30～120min;空冷。

　　淬火和时效:淬火495～505℃,水冷;人工时效185～195℃,6～12h,空冷;自然时效:室温96h。

　　物理性能

　　密度：约2.8g/cm³ (比钢轻约65%)

　　热膨胀系数：23-24×10⁻⁶/°C

　　热导率：约120-140 W/(m·K)

　　耐腐蚀性能

　　对一般大气环境有中等耐蚀性

　　对海洋环境耐蚀性较差，通常需要表面防护处理

　　易受应力腐蚀开裂(SCC)影响，可通过适当热处理改善

　　主要应用领域

　　航空航天

　　飞机机身结构(如机翼蒙皮、机身框架)

　　航天器结构件

　　直升机旋翼系统

　　国防

　　装甲车辆轻量化部件

　　导弹外壳和结构件

　　军用飞机关键承载部件

　　交通运输

　　高性能赛车车身和底盘

　　高速列车结构件

　　特种车辆部件

　　工业应用

　　高性能模具(特别是塑料注塑模)

　　高端运动器材(如自行车车架、登山装备)

　　重载机械结构件

　　热处理工艺

　　T6处理：固溶处理后人工时效，提供高强度

　　T7处理：过时效处理，提高尺寸稳定性和耐应力腐蚀性能

　　T73处理：双级时效，平衡强度与耐蚀性

　　加工与焊接特性

　　可加工性：相对较差，属于难加工铝合金，需使用专用刀具和切削液

　　焊接性：一般较差，易产生热裂纹，通常采用摩擦搅拌焊(FSW)等特殊焊接工艺

　　与其他铝合金的对比

　　特性AlZnMgCu1.52024(T3)6061(T6)7075(T6)

　　抗拉强度(MPa)450-550430-470310500-570

　　屈服强度(MPa)380-480290-320275430-500

　　延伸率(%)6-1210-2010-175-11

　　耐蚀性中等差好中等