AlCuMg2铝合金耐磨性的表面处理方法

　　AlCuMg2铝合金特性及用途详解

　　一、材料基本信息

　　AlCuMg2铝合金(德国材料编号3.1355)是一种Al-Cu-Mg系变形铝合金，属于可热处理强化的高强度铝合金材料，相当于国际牌号中的2024铝合金。

　　二、核心特性分析

　　1. 机械性能

　　高强度性能：抗拉强度可达400-490MPa

　　硬度特性：布氏硬度约120-140HB

　　塑性指标：延伸率约10-15%

　　疲劳性能：具有良好的抗疲劳特性

　　2. 物理特性

　　密度：2.78g/cm³

　　熔点范围：500-640℃

　　热膨胀系数：23.2×10⁻⁶/℃(20-100℃)

　　热导率：121W/(m·K)

　　3. 加工特性

　　成形性能：退火状态下成形性良好

　　切削性能：切削加工性能中等

　　焊接性能：可焊性较差，推荐铆接连接

　　三、典型应用领域

　　航空航天领域

　　飞机机身结构件

　　机翼蒙皮材料

　　航天器承力构件

　　直升机旋翼部件

　　交通运输领域

　　高铁车体结构件

　　特种车辆零部件

　　赛车传动部件

　　其他工业应用

　　机械制造承力部件

　　模具制造

　　精密仪器框架

　　四、材料热处理工艺

　　标准T351热处理工艺：

　　固溶处理：495±5℃保温

　　淬火处理：水淬

　　自然时效：室温下放置4天以上

　　AlCuMg2化学成分：

　　硅 Si ：≤0.40

　　铜 Cu ：≤0.10

　　镁 Mg：4.0～4.9

　　锌 Zn：≤0.25

　　锰 Mn：0.40～1.0

　　钛 Ti ：≤0.15

　　铬 Cr：0.05～0.25

　　铁 Fe： 0.000～ 0.400

　　铝 Al ：余量

　　注：单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　AlCuMg2力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≥310

　　条件屈服强度 σ0.2 (M其他：

　　单个：0.05 合计：0.15 Pa)：≥260

　　伸长率 δ10 (%)：≥10

　　注 ：型材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：所有厚度

　　AlCuMg2热处理规范：

　　均匀化退火:加热475～490℃;保温12～14h;炉冷。

　　完全退火:加热350～400℃;随材料有效厚度不同,保温时间30～120min;以30～50℃/h速度随炉冷至300℃下,再空冷。

　　快速退火:加热350～460℃;保温时间30～120min;空冷。

　　淬火和时效:淬火495～505℃,水冷;自然时效室温96h。

　　六、使用技术要点

　　加工时应采用锋利的刀具

　　焊接需采用氩弧焊等特殊工艺

　　结构设计应考虑材料的各向异性

　　长期使用需定期检查应力腐蚀情况

　　七、材料优势与局限

　　主要优势：

　　优良的强度/重量比

　　良好的高温性能

　　优异的抗疲劳性能

　　使用限制：

　　耐蚀性相对较差

　　焊接性能不佳

　　价格相对较高

　　AlCuMg2铝合金凭借其优异的综合性能，在航空航天等高端领域具有的应用价值，是典型的航空结构用铝合金材料。