QC-10铝合金的化学成分与力学性能

　　QC-10 超高强铝合金技术报告

　　——高性能航空/级铝合金的创新应用

　　▍材料背景与核心定位

　　QC-10 是一种专利型超高强度铝合金，由美国奎斯特克公司（Questek Innovations）开发，属于Al-Zn-Mg-Cu系的先进变形铝合金。该材料通过纳米结构设计和多尺度强化相调控，实现了zhuoyue的强度-韧性平衡，专为极端环境下的高载荷结构件设计，性能超越传统7xxx系合金（如7075、7050）。

　　QC-10化学成分：

　　铝 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： 0.4 0 。

　　QC-10力学性能：

　　抗拉强度(σb ) ：170～305MPa

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa)≥65

　　弹性模量(E)： 69.3～70.7Gpa

　　退火温度为：345℃。

　　质量特征

　　密度：2.80g/cm3。

　　泊松比：20℃(68F)时为0.33。

　　弹性模量：拉伸：72.4GPa(10.5×106psi)

　　剪切：28.0GPa(4.0×106psi)

　　压缩：73.8GPa(10.7×106psi)

　　QC-10表面质量要求：

　　1、表面不允许有裂纹、腐蚀和硝盐痕迹。

　　2、表面上允许有深度不超过缺陷所在部位壁厚公称尺寸8%的起皮、气泡、表面粗超和局部机械损伤，但缺陷大深度不能超过0.5,缺陷总面积不超过板材总面积

　　的5。

　　3、允许供货方沿型材纵向打光至表面光滑。

　　4、其他要求：有需求方和供货方自己拟定。

　　▍力学性能与关键指标

　　性能指标QC-10-T76*传统7075-T6提升幅度

　　抗拉强度 (MPa)640-680520-570+20%

　　屈服强度 (MPa)600-630460-500+30%

　　延伸率 (%)9-1110-12持平

　　断裂韧性 K₁C (MPa√m)36-4028-32+25%

　　疲劳极限 (MPa)290240+20%

　　T76：专利时效工艺（优化温度-时间曲线，兼顾强度和耐蚀性）

　　▍突破性材料特性

　　1. 超高的比强度

　　密度：2.82g/cm³

　　比强度：~230MPa/(g/cm³)（超越钛合金Ti-6Al-4V的220）

　　2. 耐蚀性突破

　　腐蚀类型QC-10-T767075-T6

　　盐雾腐蚀速率0.008mm/year0.085

　　SCC阈值应力80% σ₀.₂35%

　　剥落腐蚀等级EB（优）EC（中）

　　3. 热稳定性与抗蠕变

　　150℃强度保留率：90%（7075-T6仅60%）

　　200℃短时暴露：强度下降

　　▍典型高端应用

　　1. 航空航天

　　✈️ 飞机主承力结构

　　机翼大梁：替代钛合金，减重18%

　　起落架连杆：疲劳寿命提升2.5倍

　　2. 防务

　　 轻型装甲系统

　　防弹插板（抗7.62mm，V50值达2100m/s）

　　无人机机身骨架（比碳纤维成本低40%）

　　3. 航天与高超音速

　　 可重复使用运载器

　　热防护系统支撑框架（耐瞬时500℃热冲击）

　　火箭燃料贮箱（抗氢脆性能优异）

　　4. 高端工业

　　 半导体设备

　　真空机械臂（放气率<1×10⁻⁹ Torr·L/s）

　　光刻机工件台（热变形系数<0.5μm/℃）

　　▍先进制造技术

　　1. 增材制造（3D打印）

　　工艺关键参数性能表现

　　SLM激光熔化激光功率400W，层厚30μm相对密度99.8%

　　粉体制备气雾化法（粒径15-45μm）氧含量<0.08%

　　2. 焊接技术

　　方法强度系数适用场景

　　FSW0.98主承力结构

　　LBW0.90精密薄壁件

　　EBW0.95真空环境焊接