AlZn5.5MgCu铝合金的微观组织与力学性能研究

　　AlZn5.5MgCu铝合金（7xxx系高强铝合金）用途及特性详解

　　1. 基本介绍

　　AlZn5.5MgCu 是一种 7xxx系（Al-Zn-Mg-Cu）超高强度铝合金，典型牌号包括 7075、7050 等，具有极高的强度/重量比，广泛应用于航空航天、、高端机械结构件等领域。

　　AlZn5.5MgCu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 。

　　AlZn5.5MgCu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)

　　AlZn5.5MgCu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.

　　3. 核心特性

　　(1) 机械性能（T6热处理后）

　　性能指标典型值对比参考（6061-T6）

　　抗拉强度500-580 MPa310 MPa

　　屈服强度430-500 MPa275 MPa

　　延伸率8-12%12%

　　硬度（HB）150-16095

　　(2) 热性能

　　工作温度：长期使用 ≤120°C（短时可达150°C），高温下强度下降明显。

　　热导率：130-140 W/m·K（低于纯铝，但优于钢）。

　　(3) 耐腐蚀性

　　应力腐蚀敏感性：较高（需通过T73过时效处理改善）。

　　阳极氧化效果：良好，可镀层增强防护（如硬质阳极氧化+封闭处理）。

　　(4) 加工特性

　　切削性：（但高硬度会加速刀具磨损，推荐硬质合金刀具）。

　　焊接性：较差（易热裂纹，需专用焊丝如4043+焊后热处理）。

　　4. 典型用途

　　航空航天：飞机翼梁、起落架、导弹壳体（替代钢材减重30%+）。

　　装备：装甲板、枪械部件、无人机结构件。

　　高端运动器材：自行车车架、登山扣、赛车连杆。

　　精密机械：机器人关节、CNC机床主轴箱。

　　5. 对比其他高强度铝合金

　　特性AlZn5.5MgCu（7075）2024（Al-Cu系）6061（Al-Mg-Si系）

　　强度高高中

　　耐蚀性较差（需防护）中优

　　焊接性差中优

　　成本高中低

　　6. 热处理工艺

　　T6状态：固溶处理（480°C水淬） + 人工时效（120°C×24h）→ 高强度。

　　T73状态：过时效处理（牺牲10%强度，大幅提升耐应力腐蚀）。

　　7. 使用注意事项

　　避免与异种金属接触：易发生电偶腐蚀（如与钢连接需绝缘垫片）。

　　表面必做防护：建议硬质阳极氧化+喷漆/镀镍。

　　禁止高温环境长期使用：150°C以上强度急剧下降。