ALCA5铝合金板材的疲劳寿命测试报告






ALCA5板材铝合金(Al-Cu系变形铝合金)用途及特性详解
ALCA5化学成分:
执行标准:AMS4086-AMS4058 DIN-A-256/12
镁 Mg:3.5~4.5
锌 Zn:≤0.25
锰 Mn:0.20~0.7
钛 Ti :≤0.15
铬 Cr:0.05~0.25
铁 Fe: 0.000~ 0.500
注:单个:≤0.05;合计:≤0.15
ALCA5铝棒力学性能:
抗拉强度 σb (MPa):≥240
条件屈服强度 σ0.2 (MPa):≥95
伸长率 δ10 (%):≥10
伸长率 δ5 (%):≥12
注 :管材室温纵向力学性能
试样尺寸:所有壁厚
ALCA5热处理规范:
1.均匀化退火:加热475~490℃;保温12~14h;炉冷。
2.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。
3.快速退火:加热350~460℃;保温时间30~120min;空冷。
4.淬火和时效:淬火 495~505℃,水冷;自然时效室温96h。
二、核心特性
高强度 & 轻量化
抗拉强度:400-470 MPa(T3/T4状态),接近钢材但密度仅2.8 g/cm³。
屈服强度:290-330 MPa,适用于承力结构件。
耐疲劳性
高周疲劳极限(≥10⁷次循环)可达120-150 MPa,适合动态载荷部件(如飞机蒙皮)。
加工性
切削性:优(Cu/Mg硬质相减少刀具粘连)。
成型性:需预热(150-250°C)以避免冷裂,适合冲压/锻压。
焊接性
较差,需采用搅拌摩擦焊(FSW)或铆接/螺栓连接。
耐蚀性
需涂层防护(如阳极化或铬酸盐处理),裸材在潮湿环境中易点蚀。
三、典型用途
领域 具体应用 优势体现
航空航天 飞机机翼蒙皮、桁梁、火箭燃料箱 高比强度+抗疲劳
军事装备 装甲板、导弹壳体 抗冲击+轻量化
轨道交通 高铁车体结构件 减重提升能效
汽车工业 赛车底盘、悬挂部件 动态载荷承载能力
模具制造 热作模具(需表面处理) 高温强度(短期耐200°C)
四、对比其他Al-Cu系合金
特性 ALCA5(推测) 2024-T3 7075-T6
主要强化 Cu+Mg Cu+Mg Zn+Mg+Cu
强度 中高 高 极高
耐蚀性 中(需防护) 差 差
成本 中高 高 高
五、关键加工建议
热处理:
T3状态:固溶后冷加工+自然时效,平衡强度与韧性。
T6状态:人工时效(160°C×18h),强度峰值但延展性降低。
表面防护:
硬质阳极氧化(膜厚20-50μm)或喷涂环氧底漆+聚氨酯面漆。
机加工参数:
切削速度:200-300 m/min(硬质合金刀具),建议使用切削液降温。
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