AlCuMg2铝合金圆棒的精密冷拔加工技术

　　AlCuMg2圆棒铝合金（2024系列）的用途及特性

　　一、材料概述

　　AlCuMg2（国际通用牌号 2024，AMS 4037）是一种高强度硬铝，属于Al-Cu-Mg系可热处理强化铝合金。具有优异的强度/重量比和良好的机械加工性能，广泛应用于航空航天结构件。

　　AlCuMg2化学成分：

　　铝 Al ：余量

　　硅 Si ：≤0.40

　　铜 Cu ：≤0.10

　　镁 g：4.0～4.9

　　锌 Zn：≤0.25

　　锰 n：0.40～1.0

　　钛 Ti ：≤0.15

　　铬 Cr：0.05～0.25

　　铁 Fe： 0.000～ 0.400

　　注：单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　AlCuMg2力学性能：

　　电导率20℃(68℉)---30-40(%IACS)

　　抗拉强度(25°C Pa)---472

　　屈服强度(25°C Pa)---325

　　硬度(500kg力10球)---120

　　延伸率(1.6(1/16in)厚度) ---10

　　剪应力(Pa)---285

　　注 ：管材室温力学性能

　　试样尺寸：壁厚/ (所有)

　　状态：铝及铝合金拉(轧)制无缝管 (H32)

　　质量特征

　　密度：2.90g/c3。

　　剪切强度：合金(裸)和包铝合金，O状态：152Pa(22ksi);合金(裸)T6，T7451状态：331Pa(48ksi);包铝合金T6，T7451状态：317Pa(46ksi)。

　　硬度：O状态：60HB;T6,T7451状态：150HB;数据取自直径10球及在500kg载荷下30s的测试结果。

　　泊松比:0.33。

　　弹性模量：拉伸：71.0GPa(10.3×106psi)，剪切：26.9GPa(3.9×106psi)，压缩72.4GPa(10.5×106psi)

　　疲劳强度：T6，T7451，T73状态：光滑无缺口试件在R·R·oore型测试中循环5×108次，为159Pa(23ksi)。

　　三、核心特性

　　1. 机械性能（T351状态）

　　抗拉强度（Rm）：420-470 MPa

　　屈服强度（Rp0.2）：290-330 MPa

　　延伸率（A50）：10-20%

　　硬度（HB）：120-140

　　弹性模量（E）：73 GPa

　　2. 物理性能

　　密度：2.78 g/cm³

　　导热系数：121 W/(m·K)

　　电导率：30% IACS

　　线膨胀系数：23.2×10⁻⁶/°C

　　3. 特殊性能

　　✅ 高强度/重量比 ✅ 良好的疲劳性能 ✅ 优异的机械加工性 ✅ 可热处理强化

　　四、热处理工艺

　　T3/T351：固溶处理+冷加工+自然时效

　　T6：固溶处理+人工时效（190℃×12h）

　　T8：固溶处理+冷加工+人工时效

　　五、主要应用领域

　　1. 航空航天

　　飞机机身蒙皮

　　机翼桁条

　　航天器结构件

　　2. 交通运输

　　卡车车架

　　轨道车辆结构件

　　3. 装备

　　装甲板

　　导弹壳体

　　4. 工业应用

　　模具制造

　　机械承力件

　　六、加工特性

　　1. 机加工

　　切削性：（切屑易断）

　　推荐刀具：高速钢或硬质合金刀具

　　2. 成形加工

　　冷成形：需退火处理（O状态）

　　热成形：推荐温度370-450℃

　　3. 焊接

　　可焊性：较差（易产生热裂纹）

　　推荐焊接方式：铆接或螺栓连接

　　七、与同类铝合金对比

　　参数AlCuMg2 (2024)70756061

　　抗拉强度(MPa)420-470520-570290-310

　　屈服强度(MPa)290-330450-500240-270

　　延伸率(%)10-205-1112-17

　　主要用途飞机结构航天通用结构

　　八、使用注意事项

　　⚠ 耐蚀性较差，需表面防护 ⚠ 避免应力集中设计 ⚠ 焊接需特殊工艺 ⚠ 长期暴露需阳极氧化处理

　　总结

　　AlCuMg2（2024）圆棒铝合金以其优异的强度、加工性能和疲劳特性，成为航空航天结构件的材料。