AlZn5.5MgCu铝合金在散热器领域的创新应用

　　AlZn5.5MgCu（7xxx系）板材铝合金的用途及特性

　　基本概述

　　AlZn5.5MgCu属于超高强度铝合金(7xxx系列)，是航空航天和高端工业应用中的重要结构材料。德国牌号对应为AlZnMgCu1.5，美国类似牌号为7075。

　　AlZn5.5MgCu实测化学成分：

　　Al :余量

　　硅 Si :≤0.25

　　铜 Cu :≤0.10

　　镁 Mg:2.2~2.8

　　锌 Zn:≤0.10

　　锰 Mn:≤0.10

　　铬 Cr:0.15~0.35

　　铁 Fe: 0.000~ 0.400

　　注:单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　未指定的其他元素：单个：≤0.05;合计：≤0.15

　　注：①在生产者或供者与买方都同意下，挤压件和锻件(Zr+Ti)限量大可定为0.25%

　　AlZn5.5MgCu力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≥205

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa)：≥170

　　伸长率 δ5 (%)：≥9

　　注 ：棒材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：棒材直径(方棒、六角棒内切圆直径)≤25

　　状态：铝及铝合金拉(轧)制无缝管 (H32)

　　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5106次时160MPa(23ksi);R.R.Moore型试验。

　　核心特性

　　1. 非凡的机械性能

　　超高强度：经过T6热处理后，抗拉强度可达500-570MPa

　　优越的比强度：强度/重量比优于许多钢材

　　良好的断裂韧性：特别适合承受动态载荷的应用

　　2. 热处理特性

　　可热处理强化：通过固溶+时效处理获得佳性能

　　典型热处理状态：

　　T6状态：峰值时效，高强度

　　T73状态：过时效，改善应力腐蚀抗力

　　T76状态：介于T6与T73之间

　　3. 物理特性

　　密度：2.8 g/cm³(典型值)

　　热膨胀系数：23.6×10⁻⁶/K(20-100°C)

　　热导率：130 W/(m·K)(T6状态)

　　主要应用领域

　　1. 航空航天

　　飞机机身结构件(框架、桁条)

　　航天器承力部件

　　直升机旋翼系统

　　2. 国防

　　装甲车辆轻量化部件

　　导弹结构件

　　军用设备承载结构

　　3. 高端工业

　　精密机床结构件

　　高端运动器材(赛车部件、登山装备)

　　海洋工程耐蚀结构

　　4. 模具制造

　　高应力注塑模具

　　金属成型模具

　　橡胶压制模具

　　加工与处理建议

　　1. 机加工要点

　　推荐使用金刚石涂层刀具

　　切削速度：200-300 m/min

　　进给量：0.1-0.2 mm/rev

　　需使用切削液降温

　　2. 焊接注意事项

　　可焊性一般，推荐采用：

　　摩擦搅拌焊(FSW)

　　电子束焊

　　氩弧焊(需特殊焊丝)

　　焊后需重新热处理

　　3. 表面处理

　　硬质阳极氧化(可达50μm)

　　化学镀镍

　　喷涂防腐涂层

　　典型力学性能(T6状态)

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　　>参数 >数值

　　抗拉强度 540-570 MPa

　　屈服强度 470-505 MPa

　　伸长率 8-11%

　　硬度 150-160 HB

　　与其他航空铝合金对比

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　　>特性 >AlZn5.5MgCu >2024 >7050

　　强度 超高 高 极高

　　耐蚀性 中等 差 良好

　　韧性 良好

　　成本 较高 中等 高

　　使用限制

　　不推荐在150°C以上长期使用

　　应力腐蚀敏感性较高，需注意环境

　　厚度方向性能各向异性明显

　　不适合未经热处理的焊接结构