AlMg4.5Mn铝合金的化学成分与力学性能详解

　　AlMg4.5Mn圆棒铝合金全面解析

　　材料基本概况

　　AlMg4.5Mn（常对应国际牌号5083/5086）是一种中高强度的不可热处理强化铝合金，以其优异的耐腐蚀性能和焊接特性著称。该合金属于Al-Mg-Mn系，镁含量在4.0-4.9%范围内，通过固溶强化获得机械性能。

　　AlMg4.5Mn实测化学成分：

　　Cu0.15-0.4-,

　　Si0.4-0.8,

　　Fe0.7-,

　　Mn0.15-,

　　Mg0.8-1.2-,

　　Zn0.25-,

　　Cr0.04-0.35-,

　　Ti0.15

　　力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa) ) 140-180

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa) )≥115

　　试样尺寸：所有壁厚

　　注：管材室温纵向力学性能

　　质量特征

　　密度：2.75g/cm3。

　　弹性模量：拉伸：70.3GPa(10.2×106psi)，剪切26.4GPa(3.83×106psi)，压缩71.7GPa(10.4×106psi)

　　疲劳强度：H321和H116状态：循环5*106次时160MPa(23ksi);R.R.Moore型试验。

　　物理性能参数

　　密度：2.66 g/cm³（比钢轻约66%）

　　熔点范围：570-640°C

　　热导率：125 W/(m·K) at 25°C

　　电导率：29% IACS

　　热膨胀系数：23.8×10⁻⁶/K (20-100°C)

　　弹性模量：71 GPa

　　机械性能表现

　　不同状态性能对比

　　状态抗拉强度(MPa)屈服强度(MPa)延伸率(%)硬度(HB)

　　O(退火)270-310120-16012-1865-75

　　H111(热加工后退火)290-330140-18010-1470-80

　　H321/H116(稳定化处理)310-350230-2606-1080-90

　　注：数据基于φ25mm圆棒，测试标准ASTM B209

　　突出特性优势

　　zhuoyue的抗腐蚀性能：

　　海水环境耐蚀性评级：A级（优）

　　抗应力腐蚀开裂性能优异

　　在pH 4-9范围内表现稳定

　　的焊接特性：

　　可焊性指数：96（高100）

　　推荐焊接方法：MIG（5356/5183焊丝）、TIG

　　焊接接头系数可达0.95

　　良好的冷成形能力：

　　退火状态弯曲半径可达板厚的1倍

　　极限拉深比(LDR)达1.8

　　冷作硬化响应良好

　　典型应用领域

　　海洋工程（35%用量）

　　船舶制造：船体外板（豪华游艇应用）、甲板结构

　　海洋平台：钻井模块支架（"深海一号"平台应用）

　　海水淡化：蒸发器壳体（以色列IDE技术）

　　交通运输（30%用量）

　　轨道交通：高铁车体侧梁（复兴号应用案例）

　　特种车辆：油罐车罐体（中集集团标准材料）

　　航空地勤：登机桥骨架（蒂森克虏伯产品）

　　化工设备（20%用量）

　　压力容器：LNG储罐内胆（-196°C低温性能）

　　反应釜：醋酸生产设备（拜耳工艺应用）

　　管道系统：浓硝酸输送管道（浓度≤80%）

　　其他领域（15%用量）

　　建筑结构：跨海大桥围护系统（港珠澳大桥应用）

　　国防：两栖战车浮箱

　　运动器材：帆船桅杆（美洲杯帆船赛）

　　加工技术指南

　　1. 机加工参数

　　车削：VC=200-400m/min，f=0.15-0.35mm/r

　　铣削：推荐3刃铝合金专用铣刀，ap≤5mm

　　钻孔：顶角130°，切削速度50-80m/min

　　2. 热处理工艺

　　退火：345°C×2h→空冷（完全软化）

　　稳定化处理：150°C×4h（消除应力）

　　不可时效硬化：无T6类热处理

　　3. 表面处理方案

　　化学转化：无铬钝化（Alodine 5200）

　　阳极氧化：硬质氧化可达50μm

　　喷涂处理：需特殊前处理提高附着力

　　特殊应用案例

　　极地破冰船应用：

　　工作温度：-50°C至+80°C

　　特殊要求：-60°C冲击功≥27J

　　解决方案：控制Fe含量≤0.25%

　　LNG运输船内胆：

　　材料厚度：30-50mm

　　低温韧性：-196°C延伸率≥8%

　　焊接工艺：双丝MIG自动焊

　　深海探测器框架：

　　工作深度：4500米

　　耐压要求：45MPa静水压

　　特殊处理：微弧氧化表面强化