AlMg4.5Mn圆棒铝合金化学成分与机械性能全解析

　　AlMg4.5Mn铝合金（5083合金）的用途及特性分析

　　基本概况

　　AlMg4.5Mn铝合金（国际牌号5083）属于Al-Mg系不可热处理强化铝合金，以其优异的耐腐蚀性（特别是耐海水腐蚀）、良好的焊接性能和中等强度著称。该合金在海洋工程、化工设备和交通运输领域有广泛应用。

　　AlMg4.5Mn化学成分：

　　铝 Al ：余量 ;

　　硅 Si ：0.25;

　　铜 Cu ：0.10;

　　镁 g：2.2～2.8;

　　锌 Zn：0.10;

　　锰 n：0.10;

　　铬 Cr：0.15～0.35 ;

　　铁 Fe： 0.4 0 。

　　AlMg4.5Mn力学性能

　　抗拉强度(σb ) ：170～305Pa

　　条件屈服强度 σ0.2 (Pa)≥65

　　弹性模量(E)： 69.3～70.7Gpa

　　退火温度为：345℃。

　　质量特征

　　密度：2.80g/c3。

　　弹性模量：平均拉伸和压缩力：72.4GPa(10.5×106psi);压缩比拉伸的模量大。

　　刚性模量：27.5GPa(4×106psi)

　　AlMg4.5Mn热处理规范：

　　均匀化退火:加热440℃;保温12～14h;空冷。

　　快速退火:加热350～410℃;保温时间30～120in;空或水冷。

　　高温退火:加热350～420℃;成品厚度≥6或<6时,保温时间为2～10in或10～30in;空冷。

　　低温退火:加热250～300℃或150～180℃;保温时间为1～2h,空冷.

　　核心特性

　　1. 机械性能（H111状态典型值）

　　抗拉强度：275-350 MPa

　　屈服强度：125-215 MPa

　　延伸率：10-16%

　　硬度：75-95 HB

　　疲劳极限：~125 MPa (10⁷循环)

　　2. 物理性能

　　密度：2.66 g/cm³

　　熔点范围：570-640°C

　　热膨胀系数：23.8×10⁻⁶/°C (20-100°C)

　　导热系数：117 W/(m·K)

　　电导率：29% IACS

　　3. 耐腐蚀性能

　　耐海水腐蚀：在海洋环境中表现优异

　　抗应力腐蚀：优于大多数铝合金

　　耐碱性：在pH 4-9范围内稳定

　　焊接区耐蚀性：焊后无显著降低

　　4. 工艺性能

　　冷加工性：良好（可加工硬化至H38状态）

　　热成型性：中等（200-300°C佳）

　　焊接性：（适合所有常规焊接方法）

　　机加工性：一般（建议使用锋利刀具）

　　典型应用领域

　　1. 海洋工程（约40%用量）

　　船体结构：甲板、侧板、舱壁

　　海上平台：钻井模块、直升机甲板

　　船舶配件：桅杆、舷梯、油箱

　　2. 交通运输（约30%用量）

　　铁路车辆：高铁/地铁车体、顶棚

　　卡车部件：罐车、冷藏车厢体

　　特种车辆：装甲车防爆层

　　3. 化工设备（约20%用量）

　　压力容器：LNG储罐、化工反应釜

　　管道系统：耐腐蚀输送管道

　　储运设备：酸/碱储罐、运输槽车

　　4. 其他应用

　　建筑结构：滨海建筑幕墙、桥梁构件

　　装备：两栖车辆、导弹发射架

　　体育器材：帆船桅杆、登山装备

　　加工工艺要点

　　1. 热处理

　　不可热处理强化：仅可通过冷加工提高强度

　　退火工艺：345°C×2h（O状态）

　　稳定化处理：150°C×2h（消除应力）

　　2. 焊接工艺

　　MIG焊接：推荐5356或5183焊丝

　　TIG焊接：纯氩保护，电流180-300A

　　激光焊：功率3-6kW，速度1-3m/min

　　焊后处理：建议喷丸消除应力

　　3. 成型工艺

　　冷成型：小弯曲半径≈4t（t为厚度）

　　热成型：200-250°C佳温度

　　超塑成型：在450-520°C可实现

　　与其他铝合金对比

　　特性508360612024

　　强化方式加工硬化热处理热处理

　　耐海水腐蚀优良好差

　　焊接性能优良好差

　　典型强度中高很高

　　价格指数1.01.21.5

　　质量控制要点

　　镁偏析控制：铸造时需充分搅拌

　　表面处理：建议化学转化涂层（铬酸盐或锆系）

　　应力腐蚀防护：避免在>65°C环境长期使用

　　低温性能：在-200°C仍保持良好韧性