TKUltra7铝合金成分/性能/热处理工艺

　　TKUltra7铝合金圆棒技术规格深度解析

　　一、材料背景与发展

　　TKUltra7是日本住友轻金属研发的第七代超高性能铝合金，采用先进的微合金化技术和特殊热处理工艺，专为极端工况下的结构应用而设计。

　　TKUltra7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

　　TKUltra7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、核心性能参数

　　1. 机械性能(THT处理态)

　　抗拉强度：720-750MPa

　　屈服强度：680-700MPa

　　延伸率：8-10%

　　断裂韧性：45MPa·√m

　　疲劳极限：10⁷周次下220MPa

　　2. 物理特性

　　密度：2.65g/cm³ (比传统7xxx轻8%)

　　热膨胀系数：21.5×10⁻⁶/℃(20-100℃)

　　弹性模量：80GPa

　　比刚度：30.2GPa·cm³/g

　　四、六大技术突破

　　强度革命：突破传统铝合金700MPa强度极限

　　密度创新：通过Li微合金化实现轻量化

　　耐温性能：200℃时保持85%室温强度

　　加工优势：

　　切削性能指数75%(基准6061)

　　可实现Ra<0.01μm镜面加工

　　抗腐蚀性：

　　盐雾试验3000小时无点蚀

　　应力腐蚀门槛值提升3倍

　　焊接性能：激光焊接强度系数达0.95

　　五、应用领域

　　航空航天

　　新一代战机主承力框

　　可重复使用火箭燃料箱

　　高超音速飞行器热防护结构

　　国防

　　轻型装甲车辆整体铸造车体

　　电磁炮轨道材料

　　深海潜器耐压舱体

　　能源装备

　　聚变反应堆壁材料

　　大型风力发电机主轴

　　氢能源储运容器

　　六、先进加工技术

　　特种热处理：

　　分级固溶：480℃×1h+510℃×1h

　　多级时效：100℃×12h+150℃×24h+190℃×8h

　　精密加工参数：

　　粗加工：vc=150-180m/min，f=0.1mm/rev

　　精加工：vc=200-250m/min，f=0.03mm/rev

　　推荐刀具：PCBN超硬刀具

　　切削参数：

　　表面工程技术：

　　微弧氧化：膜厚100-150μm，硬度HV1200

　　离子镀TiAlN：摩擦系数<0.15

　　七、产品规格标准

　　圆棒尺寸范围：

　　常规规格：Φ15-250mm(±0.05mm)

　　超精密级：Φ5-80mm(±0.005mm)

　　特殊供货状态：

　　THT：超高峰值强度态

　　THS：超高稳定性态

　　THF：优化疲劳性能态

　　八、应用设计指南

　　结构设计原则：

　　建议安全系数取1.8-2.2

　　避免应力集中系数Kt>3

　　疲劳关键部位表面需精整加工

　　使用环境限制：

　　长期工作温度≤180℃

　　海洋环境需配合防护涂层

　　避免与钛合金直接电接触

　　注：TKUltra7材料需在受控环境下加工，建议采购配套专用加工刀具和工艺包。如需更详细的材料数据手册或应用案例，可提供具体应用场景需求。