AlMn1Mg0.5铝合金在不同温度下的疲劳性能测试与分析

　　AlMn1Mg0.5铝合金（对应EN AW-3103/AA 3103）详解

　　AlMn1Mg0.5是欧洲标准（EN）命名的一种Al-Mn系不可热处理强化铝合金，具有优异耐蚀性、中等强度和良好的成型性。其美标近似牌号为AA 3103，广泛应用于化工容器、建筑装饰和交通运输领域。

　　AlMn1Mg0.5实测化学成分：

　　Al :余量

　　硅 Si :≤0.25

　　铜 Cu :≤0.10

　　镁 Mg:2.2~2.8

　　锌 Zn:≤0.10

　　锰 Mn:≤0.10

　　铬 Cr:0.15~0.35

　　铁 Fe: 0.000~ 0.400

　　注:单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　未指定的其他元素：单个：≤0.05;合计：≤0.15

　　注：①在生产者或供者与买方都同意下，挤压件和锻件(Zr+Ti)限量大可定为0.25%

　　AlMn1Mg0.5力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≥205

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa)：≥170

　　伸长率 δ5 (%)：≥9

　　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)≤25

　　状态：铝及铝合金拉(轧)制无缝管 (H32)

　　质量特征

　　密度：2.75g/cm3。

　　弹性模量：拉伸：70.3GPa(10.2×106psi)，剪切26.4GPa(3.83×106psi)，压缩71.7GPa(10.4×106psi)

　　疲劳强度：H321和H116状态：循环5106次时160MPa(23ksi);R.R.Moore型试验。

　　性能：具有良好的延展性、抗蚀性;

　　应用：电子、电气用弹簧、开关、接插件、引线框架、连接器、端子、振动片等。AlMn1Mg0.5用于弹性材料;弹性要求特别高时，选用AlMn1Mg0.5;适用于制作弹性元件、零件、耐蚀零件和抗磁零件等材料。

　　规格：厚度：0.08-4.0 ; 宽度：8.0-600

　　(2) 力学性能（典型值）

　　状态抗拉强度（MPa）屈服强度（MPa）伸长率（%）硬度（HB）

　　O（退火）100-15040-8025-3530-45

　　H14（半硬）160-200120-1608-1550-65

　　H18（全硬）200-240180-2204-870-85

　　特性总结：

　　✅ 耐蚀性：尤其耐氯离子腐蚀（优于3003），适合海洋环境。

　　✅ 成型性优异：可深冲、折弯（O状态延伸率>30%）。

　　✅ 焊接性好：适用于MIG/TIG/激光焊，焊后无强度损失。

　　❌ 不可热处理：仅能通过冷加工强化。

　　2. 典型应用领域

　　(1) 化工与压力容器

　　储罐/管道：化学品运输罐（耐酸碱）、LNG低温管道（-196°C仍保持韧性）。

　　热交换器：散热片、冷凝器板（耐腐蚀+导热性平衡）。

　　(2) 建筑装饰

　　幕墙/屋顶：波纹板、屋顶防水层（表面可喷涂或阳极氧化）。

　　内饰材料：电梯厢板、吊顶（易拉丝处理成多种纹理）。

　　(3) 交通运输

　　船舶：船壳板、甲板（H32状态防海水腐蚀）。

　　汽车：油箱、装饰条（O状态深冲成型）。

　　(4) 日用品与包装

　　厨具：锅具内衬、烤盘（耐高温氧化至300°C）。

　　包装：易拉罐盖、药品箔（H19超薄态厚度0.05mm）。

　　3. 加工与处理要点

　　(1) 冷加工工艺

　　状态加工方式适用场景

　　H14冷轧至25%变形量建筑板、船舶甲板

　　H18冷轧至75%变形量高强度包装箔

　　(2) 焊接技术

　　推荐方法：MIG焊（ER4043焊丝），无需预热。

　　注意事项：H状态焊后退火（250°C×1h）可消除残余应力。

　　(3) 表面处理

　　化学抛光：硝酸+磷酸混合液抛亮（反射率≥85%）。

　　阳极氧化：形成5-10μm氧化膜（装饰性着色）。

　　4. 与同类合金对比

　　对比项AlMn1Mg0.5（3103）3003（AA）5052（AA）

　　强度（H14）中（180MPa）低（150MPa）较高（210MPa）

　　耐蚀性极优优极优（含Mg更高）

　　成型性优优良

　　成本低低中