ALUMEC99铝合金精密加工选择与切削参数推荐






ALUMEC 99 铝合金:超高强度航空级铝合金详解
ALUMEC99铝合金化学成分:
铝 Al :余量
硅 Si :0.40
铜 Cu :0.10
镁 Mg:4.04.9
锌 Zn:0.25
锰 Mn:0.401.0
钛 Ti :0.15
铬 Cr:0.050.25
铁 Fe: 0.000 0.400
注:单个:0.05;合计:0.15
力学性能:
抗拉强度 σb (MPa)173~244
条件屈服强度 σ0.2 (MPa)≥70
密度 2.68克/立方厘米
试样尺寸:所有壁厚
注:管材室温纵向力学性能 不同状态不同的性能。
处理工艺 1)均匀化退火:加热440℃;保温12~14h;空冷。 2)快速退火:加热350~410℃;保温时间30~120min;空或水冷。 3)高温退火:加热350~420℃;成品厚
度≥6或<6时,保温时间为2~10min或10~30min;空冷。 4)低温退火:加热250~300℃或150~180℃;保温时间为1~2h,空冷.
二、核心特性
力学性能(T7751状态)
超高强度:抗拉强度(Rm)达 620-670 MPa,屈服强度(Rp0.2)约 550-600 MPa,为铝合金中高等级之一。
断裂韧性:K₁C值优异,抗裂纹扩展能力优于普通7XXX系合金。
耐蚀性
应力腐蚀敏感性低:通过T77过时效处理显著改善,无需额外防护即可用于航空结构。
耐剥落腐蚀:优于AA7075,适合高湿度环境。
热稳定性
短期工作温度上限 150-180℃(如超音速飞机蒙皮),长期使用建议≤120℃。
加工性能
机加工性中等:需专用刀具(如金刚石涂层),高硬度(~170 HB)导致刀具磨损较快。
焊接性极差:搅拌摩擦焊(FSW),熔焊必然开裂。
疲劳性能
10⁷次循环疲劳极限达 200-250 MPa,适用于高频振动部件(如直升机旋翼接头)。
三、典型应用
航空航天
飞机主承力结构:机翼大梁、中央翼盒、起落架支柱(替代钛合金减重20%)。
航天器:运载火箭燃料舱段、卫星承力框架。
国防与超跑
装甲车辆炮塔结构(与陶瓷复合使用)。
F1赛车单体壳底盘(通过CNC整体切削成型)。
高精密工具
航空级模具(如复合材料热压罐模具,耐高温变形)。
四、对比同类合金
特性/合金ALUMEC 99AA7050-T7451AA7175-T74
抗拉强度620-670 MPa550-600 MPa580-630 MPa
耐应力腐蚀优(T77状态)良优
工作温度≤180℃短期≤150℃≤160℃
成本极高高极高
五、加工与热处理要点
热处理工艺
固溶处理:475-485℃水淬 → 多级时效(T77:120℃/8h + 165℃/12h)。
机械加工
推荐参数:切削速度80-120 m/min,进给量0.05-0.1 mm/rev,使用高压冷却液。
表面处理
微弧氧化(MAO):生成50-100μm陶瓷膜,硬度>1500 HV。
离子镀(PVD):如TiN涂层提升耐磨性。
设计禁忌
避免薄壁件(<3mm)承受交变载荷,易萌生疲劳裂纹。
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