AlZnMgCu1.5铝合金在高端电子设备外壳中的应用案例

　　AlZnMgCu1.5 超高强铝合金圆棒 综合技术分析

　　一、材料概述

　　AlZnMgCu1.5（欧洲标准EN AW-7075的变种）是一种超高强度变形铝合金，属于Al-Zn-Mg-Cu系合金，具有优异的强度/重量比，广泛应用于航空航天、和高端工业领域。

　　AlZnMgCu1.5化学成分：

　　铬(Cr)≤0.04

　　锆(Zr)0.08～0.15

　　锌(Zn)5.7～6.7

　　硅(Si)≤0.12

　　铁(Fe)0.000～0.150

　　锰(Mn)≤0.10

　　镁(Mg)1.9～2.6

　　钛(Ti)≤0.06

　　铜(Cu)2.0～2.6

　　铝(Al) 余量

　　注：单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　AlZnMgCu1.5铝棒力学性能：

　　密度：20℃(68℉)时为 2.83g/cm3(0.102lb/in3)。

　　退火温度 415℃(775℉)

　　固溶温度 475℃(890℉)

　　时效温度 120-175℃(250-350℉)

　　注 ：管材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：所有壁厚

　　三、典型机械性能（T651状态）

　　参数数值对比参考

　　抗拉强度570-620 MPa优于AISI 4130钢

　　屈服强度500-540 MPa比6061高80%

　　伸长率10-12%保持良好塑性

　　硬度150-160 HBW约HRB 85

　　断裂韧性24-28 MPa√m优于2024-T3

　　四、核心材料特性

　　1. 力学性能优势

　　比强度：达220 kN·m/kg（钢的1.8倍）

　　疲劳强度：10⁷周次下180-200 MPa

　　各向异性指数：≤1.15（优于7xxx系常规合金）

　　2. 特殊性能

　　应力腐蚀门槛值：≥200 MPa·√m（T73状态）

　　热暴露稳定性：

　　100℃/1000h强度保持率＞95%

　　150℃/100h强度保持率＞85%

　　3. 加工性能

　　切削性指数：65%（相对于2017-T4为）

　　推荐切削速度：车削200-350 m/min

　　磨削比：G=80-120（优于钛合金）

　　五、主要应用领域

　　1. 航空航天（45%）

　　飞机骨架结构件（翼梁、隔框）

　　航天器燃料贮箱（低温至-196℃适用）

　　直升机旋翼系统部件

　　2. 装备（30%）

　　轻型装甲车辆防弹组件

　　导弹壳体/发射导轨

　　单兵装备承力结构

　　3. 工业高端应用（25%）

　　精密机床主轴箱

　　赛车悬挂部件

　　注塑机模板（替代部分钢制件）

　　六、热处理规范

　　标准热处理制度

　　固溶处理：

　　470-490℃/1h + 水淬（冷却速率＞200℃/s）

　　时效处理：

　　T6：120℃/24h

　　T73：107℃/8h + 163℃/24h（优化耐蚀性）

　　特殊热处理变种

　　RRA（回归再时效）：

　　120℃/24h → 200℃/30min → 120℃/24h

　　强度提升8-10%，K1sc提高30%

　　七、加工指南

　　机加工参数

　　工艺转速(rpm)进给(mm/rev)切深(mm)刀具材质

　　车削800-12000.15-0.252.0-5.0K10/K20

　　铣削3000-50000.05-0.121.0-3.0涂层硬质合金

　　钻削2000-30000.08-0.15-TiAlN涂层钻头

　　关键注意：

　　避免切削液pH值＜7.5

　　粗加工后需进行去应力退火（150℃/2h）

　　八、材料对比

　　特性AlZnMgCu1.57075-T62024-T36061-T6

　　强度★★★★★★★★★☆★★★☆☆★★☆☆☆

　　韧性★★★☆☆★★☆☆☆★★★★☆★★★☆☆

　　耐蚀★★☆☆☆★☆☆☆☆★★★☆☆★★★★☆

　　焊接★☆☆☆☆★☆☆☆☆★★☆☆☆★★★★☆

　　九、典型产品规格

　　直径(mm)公差(μm)直线度(μm/m)适用标准

　　20-50±15≤50AMS 4045

　　50-100±20≤80ASTM B221

　　100-200±30≤120EN 754-2