ALCA5铝合金是船舶与海洋工程的材料

　　ALCA5 高强韧铝合金板材技术规格说明书

　　材料定位与开发背景

　　ALCA5是深圳超时代软件有限公司新研发的第五代高强韧铝合金，采用创新的"纳米双相协同强化"技术（Nano Dual-Phase Strengthening），在7000系铝合金基础上实现了强度与韧性的突破性平衡，专门为新能源车辆和高端装备制造领域开发。

　　ALCA5化学成分

　　铝(Al) 余量

　　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

　　ALCA5铝棒力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≥530

　　伸长应力 σp0.2 (MPa)：≥400

　　伸长率 δ10 (%)：≥5

　　弹性模量：72GPa，

　　热膨胀系数23.5

　　熔点范围490-630

　　电导率41

　　电阻率0.0415

　　退火温度415，

　　固溶温度475，

　　时效温度125-175

　　斯录注 ：管材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：所有

　　核心性能指标(T6状态)

　　参数典型值测试标准

　　抗拉强度580-620MPaISO 6892-1

　　屈服强度540-560MPaASTM E8

　　延伸率(50mm)12-15%GB/T 228.1

　　断裂韧性(K1C)34-38MPa√mASTM E399

　　疲劳极限(10⁷次)210MPaASTM E466

　　材料成分体系

　　合金配方创新

　　主合金系统：

　　Zn:7.2-8.4% Mg:2.0-2.5%

　　Cu:1.8-2.3%

　　纳米级添加：

　　Zr:0.10-0.15%

　　Sc:0.08-0.12%

　　Er:0.05-0.08%

　　杂质控制：

　　Fe<0.08% Si<0.05%

　　单杂≤0.02% 总杂≤0.15%

　　微观结构特征

　　1. 强化相分布

　　η'相(MgZn₂)：尺寸3-5nm，体积分数18-22%

　　T相(Al₂Mg₃Zn₃)：纳米片状，厚度2-3nm

　　Al₃(Sc,Zr)粒子：5-10nm，间距50-80nm

　　2. 晶界工程

　　非连续晶界沉淀比例：>85%

　　位错胞尺寸：0.2-0.5μm

　　亚晶界角度：5-15°

　　关键应用领域

　　新能源汽车

　　一体压铸结构件：

　　液态成型温度：680-700℃

　　充型速度：≥5m/s

　　抗热裂指数：>8级

　　电池包壳体：

　　挤压膨脹率：≤0.5%(100℃×100h)

　　绝缘电阻：≥100MΩ

　　通过GB 38031-2020

　　高端装备

　　机器人关节臂：

　　比刚度：≥26GPa/(g/cm³)

　　重复定位精度：±0.01mm

　　通过ISO 9283

　　半导体设备框架：

　　热膨胀系数：23.6×10⁻⁶/K

　　无磁性能：μr≤1.002

　　通过SEMI F47

　　特殊性能优势

　　1. 动态性能

　　冲击吸收能：80-85J/cm²

　　裂纹止裂能力：Δa≤2mm

　　典型应用：防撞梁吸能盒

　　2. 各向同性

　　纵向/横向强度比：≤1.03

　　Z向性能保持率：≥95%

　　应用案例：航空模锻件

　　加工工艺指南

　　1. 热处理制度

　　固溶处理：

　　温度：475±3℃

　　时间：60min/25mm

　　淬火速率：≥100℃/s

　　多级时效：

　　预时效：100℃×8h

　　阶梯时效：120℃→160℃→120℃

　　总时效时间：24h

　　2. 先进成型技术

　　热冲压成形：

　　模具温度：200-250℃

　　冲压速度：50-80mm/s

　　回弹角：≤0.5°

　　电磁成形：

　　能量密度：15-20kJ

　　应变速率：500-800s⁻¹

　　成形精度：±0.2mm