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ALCA5铝合金板材的疲劳寿命测试报告

更新时间:2025-07-01 10:57:14
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详细介绍

  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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