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AlMn1Mg1铝合金的疲劳性能与断裂行为研究

更新时间:2025-06-03 15:21:33
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详细介绍

  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)

  耐蚀性极优

  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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