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。
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