ALUMEC79铝合金的各向异性机理及织构调控方法

　　ALUMEC 79铝合金板材全面解析

　　基本介绍

　　ALUMEC 79是瑞典Sapa集团(现属Hydro公司)开发的高强度铝合金板材，属于Al-Zn-Mg-Cu系超硬铝合金，具有接近航空铝材7075的性能，专为精密机械和模具应用优化。

　　ALUMEC79化学成分：

　　Si：0.7～1.3;

　　铁Fe：0.5;

　　铜Cu：0.10;

　　锰Mn：0.4～1.0;

　　镁Mg：0.6～1.2;

　　铬Cr：0.25;

　　锌Zn:0.20;

　　钛Ti：0.10;

　　铝AL：余量。

　　注：单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　ALUMEC79铝合金力学性能：

　　拉伸强度(250℃MPa)

　　屈服强度(250℃MPa)

　　硬度500kg力10球

　　延伸率1.6(1/16in)厚度

　　注：管材室温纵向力学性能

　　不同状态不同的性能。

　　质量特征

　　密度：2.90g/cm3。

　　剪切强度：合金(裸)和包铝合金，O状态：152MPa(22ksi);合金(裸)T6，T7451状态：331MPa(48ksi);包铝合金T6，T7451状态：317MPa(46ksi)

　　硬度：O状态：60HB;T6,T651状态：150HB;

　　物理特性

　　密度：2.81 g/cm³

　　熔点范围：475-635℃

　　热膨胀系数(20-100℃)：23.6×10⁻⁶/K

　　热导率：130 W/(m·K)

　　电导率：33% IACS

　　弹性模量：71 GPa

　　机械性能(典型值)

　　状态抗拉强度(MPa)屈服强度(MPa)延伸率(%)硬度(HBW)断裂韧性(MPa√m)

　　T651510-540440-48010-12150-16028-32

　　T7351490-520420-45012-14140-15034-38

　　核心特性优势

　　1. 超高强度和硬度

　　强度接近低碳钢(抗拉强度>500MPa)

　　硬度达150HBW以上

　　比强度(强度/密度)优异

　　2. 优良的机械加工性

　　切削性能指数：80%(相对于2011合金)

　　表面光洁度可达Ra 0.8μm

　　刀具寿命长(约为加工钢件的3倍)

　　3. 尺寸稳定性

　　热处理后残余应力低

　　机加工变形小

　　长期使用尺寸变化<0.01%

　　4. 特殊工艺性能

　　可阳极氧化(硬质氧化膜厚可达50μm)

　　适合精密电镀

　　表面处理性能良好

　　典型应用领域

　　1. 精密机械

　　高精度机床导轨

　　测量仪器底座

　　光学平台

　　半导体设备框架

　　2. 模具制造

　　塑料注射模镶件

　　冲压模具模板

　　压铸模模座

　　玻璃模具基板

　　3. 航空航天

　　飞机翼肋

　　航天器结构件

　　无人机机体

　　航空工装夹具

　　4. 国防

　　装甲车辆部件

　　导弹结构件

　　军用光电设备支架

　　轻武器部件

　　加工工艺指南

　　1. 切削加工参数

　　工艺切削速度(m/min)进给量(mm/rev)切削深度(mm)

　　车削200-3000.1-0.31.0-3.0

　　铣削300-5000.05-0.150.5-2.0

　　钻孔50-800.05-0.12-

　　攻丝10-15--

　　2. 热处理工艺

　　固溶处理：470-490℃×2h，水淬

　　时效处理：

　　T6状态：120℃×24h

　　T7351状态：107℃×8h + 163℃×16h

　　退火：415℃×3h，炉冷

　　3. 焊接工艺

　　可焊性：较差(需特殊工艺)

　　推荐方法：

　　摩擦搅拌焊(佳)

　　电子束焊

　　TIG焊(预热200℃)

　　焊丝：ER4043或ER5356

　　表面处理方案

　　1. 阳极氧化

　　阳极氧化：15-20% H₂SO₄，15℃，60min

　　硬质阳极氧化：15% H₂SO₄，0℃，90min

　　膜厚：普通10-25μm，硬质30-50μm

　　2. 涂层系统

　　微弧氧化(陶瓷涂层)

　　电镀镍(耐磨层)

　　DLC涂层(减摩层)

　　3. 其他处理

　　喷丸强化(提高疲劳强度)

　　激光表面合金化

　　化学镀镍磷合金

　　质量控制要点

　　1. 原材料检验

　　光谱分析验证成分

　　超声波探伤(检测内部缺陷)

　　氢含量检测(<0.12ml/100g)

　　2. 生产过程控制

　　固溶处理温度偏差±5℃

　　淬火转移时间<15秒

　　时效工艺严格控制

　　3. 成品检测

　　硬度测试(布氏或洛氏)

　　拉伸试验

　　残余应力测试(X射线衍射法)