ALHIGHCE铝合金成本与性能平衡方案

　　ALHIGHCE铝合金（高强耐蚀Al-Zn-Mg-Cu系合金）深度技术报告

　　1. 合金定位与基本特性

　　ALHIGHCE是新一代超高强度铝合金，属于7XXX系列的改进型（类似7055/7085合金），其特性表现为：

　　四重强化体系：Zn-Mg-Cu-Zr协同作用

　　专利成分设计：通过微合金化实现强度-韧性平衡

　　特殊生产工艺：采用三级均匀化+等温挤压技术

　　ALHIGHCE铝合金化学成分：

　　铝 Al：余量

　　硅 Si：≤0.10

　　铁 Fe：≤0.12

　　铜 Cu：1.2~1.9

　　锰 Mn：≤0.06

　　镁 Mg：1.9~2.6

　　铬 Cr：0.18~0.25

　　锌 Zn：5.2~6.2

　　钛 Ti：≤0.06

　　未指定的其他元素：每种：≤0.05;合计：≤0.15

　　ALHIGHCE力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≤305

　　伸长率 δ10 (%)：≥5

　　密度：2.730g/cm。

　　泊松比：20℃(68F)

　　时为0.33。

　　弹性模量：拉伸：69.3GPa(10.1?106psi)，

　　剪切26GPa(3.75?106psi)，

　　压缩70.7GPa(10.3?106psi)

　　注 ：管材室温力学性能 试样尺寸：壁厚/mm (所有) 状态：铝及铝合金拉(轧)制无缝管 (H32)

　　试样尺寸：所有

　　3. 力学性能指标

　　状态抗拉强度(MPa)屈服强度(MPa)延伸率(%)断裂韧性(MPa√m)

　　T6620-650580-60010-1228-32

　　T73580-600540-56012-1435-38

　　T76600-620560-58011-1330-33

　　4. 六大核心技术优势

　　强度突破：T6态强度超越700MPa级钢

　　耐蚀革命：

　　EXCO试验等级：EA级（优于传统7075的EB级）

　　SCC阈值应力：≥75%σ0.2

　　超构设计：

　　晶粒尺寸≤15μm

　　析出相尺寸3-8nm

　　焊接突破：

　　焊接系数达0.85（传统7XXX仅0.6）

　　采用Sc微合金化焊丝

　　温度适应性：

　　低温(-196℃)韧性保持率＞90%

　　高温(150℃)强度保留率＞80%

　　疲劳性能：

　　107次循环疲劳强度：195MPa

　　裂纹扩展速率da/dN：2.1×10⁻⁵mm/cycle（ΔK=20MPa√m）

　　5. 高端应用场景

　　航空航天

　　新一代飞机主承力框（减重15-20%）

　　可重复使用航天器燃料舱段

　　直升机整体旋翼毂

　　国防

　　轻型装甲（V50值达1800m/s）

　　导弹一体化舱体

　　舰载电磁炮结构件

　　交通运输

　　新能源汽车电池包防撞梁

　　高铁车体关键承力部件

　　超轻型货运无人机框架

　　能源装备

　　深海探测器耐压壳体

　　风电叶片连接法兰

　　核聚变装置支撑结构

　　6. 先进制备工艺

　　熔铸技术：

　　低频电磁铸造（LFE）

　　熔体超纯处理（Na≤1ppm）

　　热机械处理：

　　三级均匀化：465℃×24h→475℃×8h→485℃×4h

　　等温挤压：420℃±3℃，挤压比≥40:1

　　热处理创新：

　　RRA处理（Retrogression&Re-aging）

　　非等温时效技术

　　7. 表面处理方案

　　需求场景推荐方案技术参数

　　常规防护微弧氧化膜厚50-80μm，硬度≥1500HV

　　极端环境等离子喷涂Al₂O₃-13%TiO₂涂层

　　隐身要求多层吸波涂层雷达波反射率≤-10dB(8-18GHz)

　　生物相容阳极氧化+密封孔隙率＜5%，耐菌率＞99%