AlMn1Mg1铝合金的疲劳性能与断裂行为研究

　　AlMn1Mg1铝合金 用途及特性

　　AlMn1Mg1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 。

　　AlMn1Mg1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)

　　AlMn1Mg1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.

　　2. 主要特性

　　（1）机械性能

　　低到中等强度（不可热处理强化，仅冷加工强化）：

　　抗拉强度（O态）：130-180 MPa

　　抗拉强度（H18冷作硬化态）：180-220 MPa

　　延伸率（O态）：15-25%（高塑性）

　　优异的成形性：

　　适合深冲、拉伸、折弯等加工，常用于钣金件。

　　（2）耐腐蚀性

　　良好的耐蚀性（优于纯铝）：

　　Mn的加入提高抗晶间腐蚀能力，适用于一般大气环境。

　　但不如AlMg4.5Mn（5083）耐海水腐蚀。

　　焊接性好：

　　可采用TIG、MIG焊接，焊后无需热处理。

　　（3）导热与导电性

　　导热系数：约 160-180 W/(m·K)（适用于散热器）。

　　导电率：约 50% IACS（低于纯铝，但优于铜合金）。

　　3. 典型用途

　　食品与化工容器：

　　饮料罐内衬、食品包装箔（耐腐蚀+无毒性）。

　　建筑与装饰：

　　天花板、幕墙板、百叶窗（易加工+耐候性）。

　　电子与散热：

　　散热片、电池外壳（导热+轻量化）。

　　交通运输：

　　汽车油箱、内饰件（成形性好）。

　　4. 对比其他铝合金

　　特性AlMn1Mg1（3A21）AlMg4.5Mn（5083）3003（AA）

　　强度（MPa）130-180（O态）270-320（O态）110-150（O态）

　　耐蚀性良极优良

　　焊接性优优优

　　典型用途食品包装、建筑船舶、储罐厨具、管道

　　5. 注意事项

　　不适合高载荷结构：强度较低，不适用于承重部件。

　　避免高温长期使用：超过 150°C 可能导致软化。

　　表面处理：可阳极氧化或涂装，但Mn可能影响氧化膜颜色。

　　总结：AlMn1Mg1（3A21）是高成形性、耐蚀、轻量化的铝合金，适用于食品包装、建筑装饰、散热器件等非高强需求领域。