A2017铝合金在汽车轻量化结构中的应用

　　A2017铝合金(2024铝合金)的用途及特性

　　基本介绍

　　A2017铝合金是日本JIS标准编号，对应美国AA标准的2024铝合金，属于Al-Cu-Mg系硬铝合金，是一种可热处理强化的高强度铝合金。

　　A2017化学成分

　　铝 Al ：余量

　　硅 Si ：≤0.50

　　铜 Cu ：≤0.10

　　镁 Mg：4.8～5.5

　　锌 Zn：≤0.20

　　锰 Mn：0.30～0.6

　　铁 Fe： 0.000～ 0.500

　　注：单个:≤0.05;合计:≤0.10

　　A2017力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≥180

　　屈服强度 σ0.2 (MPa)：≥110

　　伸长率 δ5 (%)：≥14

　　注 ：棒材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：棒材直径(方棒、六角棒内切圆直径)≤150

　　主要特性

　　物理特性

　　密度：2.78 g/cm³

　　熔点范围：500-635°C

　　热膨胀系数：23.2×10⁻⁶/°C(20-100°C)

　　热导率：121 W/(m·K)

　　电导率：约30% IACS

　　力学性能(典型值，T351状态)

　　抗拉强度：470 MPa

　　屈服强度：325 MPa

　　伸长率：10%

　　硬度：120 HB

　　疲劳强度：140 MPa(5×10⁸周次)

　　特殊性能

　　高强度：强度接近某些钢材

　　优异的疲劳性能：特别适合承受循环载荷

　　良好的机械加工性：切削性能优良

　　中等耐蚀性：需进行表面保护

　　可热处理强化：通过固溶处理和时效处理提高强度

　　主要用途

　　航空航天领域

　　飞机机身结构件

　　机翼蒙皮和桁条

　　航天器结构组件

　　飞机起落架部件

　　交通运输

　　卡车和拖车结构件

　　高速列车车体部件

　　赛车零部件

　　摩托车框架

　　工业应用

　　高强度机械零件

　　模具和工装夹具

　　液压系统组件

　　高承载结构件

　　其他应用

　　运动器材(自行车架、登山装备)

　　军事装备部件

　　光学仪器支架

　　机器人结构件

　　热处理工艺

　　典型热处理状态

　　T3：固溶处理后冷加工，再自然时效

　　T4：固溶处理后自然时效

　　T6：固溶处理后人工时效

　　T351：固溶处理后拉伸校正，再自然时效

　　热处理参数

　　固溶处理：495-505°C，保温时间取决于厚度

　　淬火：水淬，转移时间应尽可能短(通常<10秒)

　　自然时效：室温下4-5天达稳定状态

　　人工时效：190°C，8-12小时

　　加工特性

　　成形加工

　　冷加工性能一般，通常在退火状态下成形

　　热加工温度范围：370-480°C

　　深冲性能较差

　　焊接性能

　　焊接性差，一般不推荐焊接

　　如必须焊接，推荐使用4043或4145焊丝

　　焊接后需重新热处理

　　机械加工

　　加工性能优良

　　建议使用硬质合金刀具

　　高速切削可获得良好表面质量

　　注意事项

　　耐蚀性较差：需进行阳极氧化或涂装保护

　　应力腐蚀敏感性：高强度状态下尤其明显

　　不可钎焊：高温会导致性能恶化

　　加工硬化：冷加工时需注意中间退火