QC-7铝合金圆棒在新能源汽车电池框架的潜力

　　QC-7圆棒铝合金 用途及特性

　　一、材料概述

　　QC-7是美国铝业公司(Alcoa)开发的高性能铝合金，属于Al-Zn-Mg-Cu系超硬铝合金，专为航空航天和领域设计，具有优异的强度重量比和耐疲劳性能。

　　QC-7化学成分：

　　Si：0.7～1.3;

　　铁Fe：0.5;

　　铜Cu：0.10;

　　锰Mn：0.4～1.0;

　　镁Mg：0.6～1.2;

　　铬Cr：0.25;

　　锌Zn:0.20;

　　钛Ti：0.10;

　　铝AL：余量。

　　注：单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　QC-7铝合金力学性能：

　　拉伸强度(250℃MPa)

　　屈服强度(250℃MPa)

　　硬度500kg力10球

　　延伸率1.6(1/16in)厚度

　　注：管材室温纵向力学性能

　　不同状态不同的性能。

　　质量特征

　　密度：2.90g/cm3。

　　剪切强度：合金(裸)和包铝合金，O状态：152MPa(22ksi);合金(裸)T6，T7451状态：331MPa(48ksi);包铝合金T6，T7451状态：317MPa(46ksi)

　　硬度：O状态：60HB;T6,T651状态：150HB;

　　三、机械性能(T651状态)

　　抗拉强度：570-600MPa

　　屈服强度：500-530MPa

　　延伸率：7-10%

　　硬度：165-185HB

　　断裂韧性：30-35MPa·m¹/²

　　四、物理特性

　　密度：2.83g/cm³

　　热导率：155W/(m·K)

　　线膨胀系数：23.6×10⁻⁶/℃

　　弹性模量：72GPa

　　电导率：33%IACS

　　五、核心应用领域

　　航空航天：

　　飞机机翼蒙皮

　　航天器燃料箱

　　直升机旋翼毂

　　装备：

　　装甲车辆结构件

　　导弹发射导轨

　　轻量化武器平台

　　高端运动器材：

　　赛车底盘构件

　　高性能自行车车架

　　级登山装备

　　六、加工特性

　　热处理工艺：

　　固溶处理：475℃±5℃

　　淬火：水淬

　　人工时效：120℃×24h

　　机加工建议：

　　刀具材料：PCD或金刚石涂层

　　切削速度：250-400m/min

　　进给量：0.1-0.3mm/r

　　焊接性能：

　　可焊性评级：较差

　　推荐方法：搅拌摩擦焊(FSW)

　　焊后需重新热处理

　　七、材料优势

　　同类铝合金中高的比强度

　　优异的抗疲劳性能

　　良好的抗应力腐蚀性能(T73状态)

　　相比钢材减重约35%

　　在200℃以下保持稳定性

　　八、使用注意事项

　　厚度超过75mm时淬火需特别注意

　　避免在酸性或高盐环境中长期使用

　　与异种金属接触需绝缘处理

　　机加工后建议进行去应力退火

　　表面建议进行硬质阳极氧化处理

　　九、典型应用案例

　　F-16战斗机机身部分结构件

　　阿丽亚娜火箭燃料贮箱

　　美洲杯帆船赛船体结构

　　十、材料对比

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　　>性能指标>QC-7>7075>2024>优势

　　比强度★★★★★★★★★★★★高8-12%

　　耐蚀性★★★☆★★★★★☆T73状态更优

　　疲劳性能★★★★☆★★★★★★★寿命延长20%

　　成本★★★★★★☆★★★★价格较高

　　注：QC-7特别适用于对强度/重量比要求极高的航空航天结构件，是高端铝合金市场的代表产品之一。