A2017铝合金的力学性能与微观结构分析

　　A2017铝合金全面解析

　　A2017是一种典型的Al-Cu-Mg系硬铝合金（国际牌号2017，国内旧牌号LY11），具有良好的机械性能和切削加工性能，是早开发的航空铝合金之一。

　　A2017铝合金化学成分：

　　铝 Al：余量

　　硅 Si：≤0.10

　　铁 Fe：≤0.12

　　铜 Cu：1.2~1.9

　　锰 Mn：≤0.06

　　镁 Mg：1.9~2.6

　　铬 Cr：0.18~0.25

　　锌 Zn：5.2~6.2

　　钛 Ti：≤0.06

　　未指定的其他元素：每种：≤0.05;合计：≤0.15

　　A2017力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≤305

　　伸长率 δ10 (%)：≥5

　　密度：2.730g/cm。

　　泊松比：20℃(68F)

　　时为0.33。

　　弹性模量：拉伸：69.3GPa(10.1?106psi)，

　　剪切26GPa(3.75?106psi)，

　　压缩70.7GPa(10.3?106psi)

　　注 ：管材室温力学性能 试样尺寸：壁厚/mm (所有) 状态：铝及铝合金拉(轧)制无缝管 (H32)

　　试样尺寸：所有

　　核心特性

　　中高强度：

　　抗拉强度：380-460MPa（T4状态）

　　屈服强度：240-330MPa

　　延伸率：10-22%

　　优良的加工性能：

　　切削性能优异（切削性评级：B，优于多数铝合金）

　　良好的热加工性能（热加工温度350-450℃）

　　热处理特性：

　　可热处理强化（固溶+时效处理）

　　人工时效后强度显著提高

　　其他特性：

　　密度：2.79g/cm³

　　电导率：30-40%IACS

　　耐蚀性一般（需表面防护）

　　化学成分(典型值)

　　元素CuMgMnSiFeAl

　　含量%3.5-4.50.4-0.80.4-1.00.2-0.8≤0.7余量

　　主要应用领域

　　航空航天领域：

　　飞机蒙皮、隔框

　　铆钉等紧固件（A2017A）

　　直升机旋翼部件

　　交通运输领域：

　　汽车、火车结构件

　　船舶上层建筑

　　卡车车身板材

　　机械制造领域：

　　高强度结构件

　　模具模架

　　液压系统部件

　　其他工业应用：

　　光学仪器支架

　　体育器材部件

　　产品零部件

　　材料状态及机械性能

　　状态抗拉强度(MPa)屈服强度(MPa)延伸率(%)硬度(HB)

　　O(退火)180-22080-10018-2245-55

　　T4(固溶+自然时效)380-420240-28015-2095-110

　　T6(固溶+人工时效)420-460300-33010-15105-120

　　热处理工艺

　　固溶处理：

　　温度：495-505℃

　　保温时间：视厚度而定（1.5mm约需10分钟）

　　冷却方式：水淬（水温20-40℃）

　　时效处理：

　　温度：155-165℃

　　时间：6-12小时

　　自然时效(T4)：室温放置4-6天

　　人工时效(T6)：

　　加工工艺特性

　　热加工：

　　热锻温度：350-450℃

　　热轧温度：370-480℃

　　热加工后需立即淬火

　　冷加工：

　　加工硬化率中等

　　退火温度：350-400℃

　　冷轧减面率可达50%

　　焊接性能：

　　电阻焊（点焊、缝焊）

　　氩弧焊（TIG/MIG）

　　可焊性一般（焊接性评级：C）

　　推荐焊接方法：

　　焊后需重新热处理

　　表面处理建议

　　阳极氧化：

　　可获得5-25μm氧化膜

　　常用阳极氧化工艺

　　化学转化：

　　铬酸盐处理（Alodine）

　　无铬转化处理

　　涂装工艺：

　　需先进行脱氧处理

　　适合静电喷涂

　　与其他铝合金对比

　　特性A2017202470756061

　　强度等级中高高超高中

　　耐蚀性较差较差差良好

　　切削性优良良好中等良好

　　焊接性一般较差差优良

　　价格中等较高高较低

　　使用注意事项

　　设计考虑：

　　避免应力集中设计

　　厚度方向强度较低

　　建议小弯曲半径3t（t为材料厚度）

　　加工建议：

　　车削：v=200-300m/min，f=0.1-0.3mm/rev

　　铣削：v=300-500m/min，fz=0.05-0.15mm/tooth

　　切削加工推荐参数：

　　钻孔推荐使用118°顶角钻头

　　防腐措施：

　　避免与异种金属直接接触

　　潮湿环境需表面防护

　　定期检查应力腐蚀情况

　　A2017铝合金因其良好的综合性能，在需要较高强度且重视加工性能的场合具有明显优势。虽然其耐蚀性不如5xxx和6xxx系铝合金，但通过适当的热处理和表面防护，可以满足大多数工业应用的需求。