FORTAL铝合金在新能源电池包中的应用潜力

　　FORTAL铝合金圆棒技术规格与应用指南

　　材料基本概况

　　FORTAL是法国Pechiney公司(现Constellium)开发的7000系铝合金家族，主要包括FORTAL NEU和FORTAL SUPRAL等系列，专为航空航天和高端工业应用设计的高强度铝合金。

　　FORTAL实测化学成分：

　　Cu0.15-0.4-,

　　Si0.4-0.8,

　　Fe0.7-,

　　Mn0.15-,

　　Mg0.8-1.2-,

　　Zn0.25-,

　　Cr0.04-0.35-,

　　Ti0.15

　　力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa) ) 140-180

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa) )≥115

　　试样尺寸：所有壁厚

　　注：管材室温纵向力学性能

　　质量特征

　　密度：2.75g/cm3。

　　弹性模量：拉伸：70.3GPa(10.2×106psi)，剪切26.4GPa(3.83×106psi)，压缩71.7GPa(10.4×106psi)

　　疲劳强度：H321和H116状态：循环5*106次时160MPa(23ksi);R.R.Moore型试验。

　　关键性能参数

　　1. 力学性能表现

　　FORTAL NEU：

　　抗拉强度：520-540MPa

　　屈服强度：≥460MPa

　　延伸率：10-12%

　　FORTAL SUPRAL：

　　抗拉强度：580-600MPa

　　屈服强度：≥540MPa

　　延伸率：8-10%

　　2. 物理特性

　　密度：2.82g/cm³

　　弹性模量：72GPa

　　热膨胀系数：23.6×10⁻⁶/°C(20-100°C)

　　导热系数：155W/(m·K)

　　材料成分分析

　　元素 Zn Mg Cu Zr 其他 Al

　　NEU 5.2-5.8 2.2-2.8 1.2-1.8 0.10-0.15 ≤0.20 余量

　　SUPRAL 5.8-6.5 2.5-3.0 1.8-2.3 0.10-0.18 ≤0.20 余量

　　应用领域

　　1. 航空工业

　　飞机机身框架结构

　　直升机主旋翼部件

　　航空发动机吊架

　　航天器承力环

　　2. 国防

　　装甲车辆轻量化组件

　　导弹结构壳体

　　军用无人机承力结构

　　舰载装备支架

　　3. 高端工业

　　F1赛车单体壳结构

　　风力发电机组关键部件

　　工业机器人手臂

　　精密测量仪器框架

　　加工技术规范

　　1. 热处理工艺

　　◉ 固溶处理：

　　温度：470±5°C

　　保温时间：1h/25mm

　　冷却方式：水淬(水温<30°C)

　　◉ 时效处理：

　　T6状态：120°C×24h

　　T73状态：双级时效(110°C×8h+160°C×16h)

　　2. 机械加工建议

　　车削加工： ✓ 切削速度：180-250m/min ✓ 进给量：0.12-0.25mm/rev ✓ 切削深度：≤3mm

　　铣削加工： ✓ 推荐使用PCD刀具 ✓ 每齿进给：0.05-0.15mm

　　3. 焊接特性

　　① 推荐搅拌摩擦焊(FSW) ② 传统MIG焊接需预热(100-150°C) ③ 焊后必须进行时效处理

　　产品供应规格

　　标准尺寸范围

　　直径系列：15mm-400mm

　　长度规格：1m/2m/3m/6m

　　公差等级： ▶ 普通级：±0.5mm ▶ 精密级：±0.1mm

　　可用状态

　　☆ F(加工态) ☆ T6(峰值强度) ☆ T73(高耐蚀) ☆ T76(折衷性能)

　　表面处理选项

　　阳极氧化：

　　膜厚：20-25μm

　　硬度：≥400HV

　　化学转化涂层：

　　阿洛丁处理

　　铬酸盐处理

　　喷涂系统：

　　底漆+面漆配套体系

　　特殊功能涂层(耐磨/隐身)

　　使用注意事项

　　避免在超过120°C环境长期使用

　　装配时需注意电偶腐蚀防护

　　机加工后建议进行去应力退火

　　存储环境相对湿度应<65%

　　FORTAL系列铝合金通过jingque的成分控制和优化的热处理工艺，实现了高强度与良好加工性能的平衡，是航空级铝合金的典型代表，特别适合对减重和可靠性要求极高的应用场景。