ALHIGHCE铝合金的微观组织与力学性能表征

　　ALHIGHCE圆棒铝合金（Al-High-Ce）技术规格与应用分析

　　一、材料概述

　　ALHIGHCE 是一种含高铈（Ce）的铝合金，属于新型稀土铝合金。铈（Ce）的加入显著改善了材料的高温性能、耐腐蚀性和机械强度，使其适用于航空航天、汽车发动机部件和高温环境结构件等高端领域。

　　ALHIGHCE的化学成分：

　　硅Si：0.40

　　铁Fe: 0.40

　　铜Cu：0.10

　　Mn:0.15-0.40

　　铬Cr：0.15-0.40

　　镁Mg：2.0-2.8

　　铁+硅Fe+Si：0.60

　　钛Ti：0.15

　　铝Al：余量

　　其他：

　　单个：0.05 合计：0.15

　　力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≤147

　　伸长率 δ10 (%)：≥14

　　拉伸强度(25°CMPa)

　　屈服强度(25°CMPa)

　　硬度500kg力10mm球

　　延伸率1.6mm(1/16in)厚度

　　密度是2.72g/cm3

　　注 ：花纹板室温力学性能，管材室温纵向力学性能。

　　特点：

　　高Ce含量 → 形成Al11Ce3金属间化合物，提高热稳定性

　　低Fe/Si → 减少脆性相，改善塑性

　　微量Mg → 辅助强化

　　三、机械性能（典型值）

　　性能室温（25℃）高温（300℃）

　　抗拉强度 (Rm)280-320 MPa180-220 MPa

　　屈服强度 (Rp0.2)220-260 MPa140-180 MPa

　　延伸率 (A50mm)10-15%8-12%

　　硬度 (HB)85-10060-75

　　弹性模量70-72 GPa65-68 GPa

　　优势：

　　300℃下强度保留率＞60%（优于传统铝合金）

　　低热膨胀系数（适用于高温工况）

　　四、核心特性

　　优异的高温性能

　　在200-400℃范围内仍保持较高强度

　　耐热性接近部分钛合金，但成本更低

　　耐腐蚀性强

　　Ce元素促进致密氧化膜形成

　　在含硫、盐雾环境中表现突出

　　良好的铸造与加工性

　　流动性优于Al-Si系合金

　　可进行T5/T6热处理强化

　　稀土细化晶粒

　　Ce抑制晶界脆化，提高疲劳寿命

　　五、典型应用领域

　　1. 航空航天

　　发动机舱部件

　　高温导管与支架

　　航天器热防护结构

　　2. 汽车工业

　　涡轮增压器壳体

　　活塞与缸盖

　　电动汽车电池托盘

　　3. 能源装备

　　太阳能集热器支架

　　核反应堆冷却管

　　4. 与船舶

　　舰载雷达部件

　　水下设备耐压壳体

　　六、热处理工艺

　　1. T6热处理流程

　　固溶处理：520-540℃ × 2-4小时 → 水淬

　　人工时效：150-170℃ × 6-10小时 → 空冷

　　2. 其他状态

　　T5：仅人工时效（适用于铸件）

　　F：铸态（未热处理）

　　七、机加工参数

　　工序切削速度 (m/min)进给 (mm/rev)刀具推荐

　　车削200-4000.08-0.25金刚石涂层刀具

　　铣削300-6000.04-0.15陶瓷刀具

　　钻削50-1000.03-0.10硬质合金

　　注意：

　　避免积屑瘤（建议使用高压冷却液）

　　高温切削时需控制刀具温度

　　八、焊接工艺

　　焊接方法适用性推荐焊材保护气体

　　TIG焊★★★★ER4047Ar（99.99%）

　　激光焊★★★Al-Si焊丝He+Ar混合

　　搅拌摩擦焊（FSW）★★★★★--

　　焊后处理：

　　焊后需局部时效处理以恢复性能

　　九、表面处理工艺

　　工艺特点适用场景

　　微弧氧化耐温＞500℃发动机部件

　　等离子喷涂抗热震航天器外壳

　　化学镀镍耐磨导电电子器件

　　十、产品规格（圆棒）

　　直径 (mm)公差等级标准长度 (m)供货状态

　　10-50h91.0-2.0T6

　　50-100h100.8-1.5T5

　　100-150h110.5-1.2F

　　十一、材料对比

　　性能指标ALHIGHCE2618A（耐热铝）6061

　　室温强度★★★★★★★★★★

　　300℃强度★★★★★★★★★★★

　　耐腐蚀性★★★★★★★★★★★

　　成本★★★★★★★★★★

　　十二、总结

　　ALHIGHCE 是稀土强化型高温铝合金，其高铈含量带来了zhuoyue的耐热性和环境稳定性，特别适合航空航天动力系统、汽车涡轮部件等场景。与传统耐热铝合金（如2618A）相比，它在高温强度保留率和抗蠕变性能上更具优势，同时保持了良好的加工性。未来在新能源与领域的应用潜力巨大。