ALCA5铝合金强度、重量与成本综合对比

　　ALCA5板材铝合金的用途及特性详解

　　ALCA5化学成分：

　　硅 Si ：0.40 ;

　　铜 Cu ：0.10;

　　镁 Mg：2.6～3.6 ;

　　锌 Zn：0.2 ;

　　锰 Mn：0.50 ;

　　铬Cr ：0.30 ;

　　铁 Fe： 0.40;

　　Ti：0.05;

　　铝 Al ：余量 。

　　ALCA5力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：165～265。

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa)≥90

　　弹性模量(E)： 69.3～70.7Gpa

　　密度：20℃(68℉)时为 2.83g/cm3(0.102lb/in3)。

　　退火温度 415℃(775℉)

　　固溶温度 475℃(890℉)

　　时效温度 120-175℃(250-350℉)

　　注 ：无缝管的力学性能

　　试样尺寸：直径>12.5

　　ALCA5热处理工艺：

　　均匀化退火:加热440℃;保温12～14h;空冷。

　　快速退火:加热350～410℃;保温时间30～120min;空或水冷。

　　高温退火:加热350～420℃;成品厚度≥6或<6时,保温时间为2～10min或10～30min;空冷。

　　低温退火:加热250～300℃或150～180℃;保温时间为1～2h,空冷.

　　二、核心特性

　　1. 机械性能

　　高强度：经过 T6热处理 后，抗拉强度可达 450~500 MPa，接近部分7XXX系高强度铝合金。

　　良好的韧性：延伸率 8~12%，适用于承受冲击载荷的部件。

　　低密度：约 2.78 g/cm³，比钢轻约65%，适用于轻量化应用。

　　2. 耐热性

　　可在 150~200℃ 环境下长期使用，优于普通6XXX系铝合金（如6061）。

　　适用于航空发动机短舱、制动系统等高热负荷部件。

　　3. 耐腐蚀性

　　由于含 Cu 元素，其耐蚀性略低于5XXX或6XXX系铝合金，需进行 阳极氧化、喷涂或包铝处理 以提升防护性能。

　　适用于室内结构件或经过表面处理的户外部件。

　　4. 加工性能

　　切削性能优异：适用于精密CNC加工，刀具寿命较长。

　　焊接性能中等：可采用 TIG/MIG焊接，但需预热（~150℃）以避免裂纹。

　　三、典型应用领域

　　1. 航空航天

　　飞机结构件：如机身框架、翼肋等，得益于其高强度/重量比。

　　导弹壳体：要求高动态强度，ALCA5可替代部分钢材以减轻重量。

　　2. 交通运输

　　高铁车体结构：用于承力框架，提高轻量化水平。

　　汽车防撞梁：比传统钢制结构轻40%，同时满足碰撞安全标准。

　　3. 与船舶

　　装甲车辆轻量化：用于非关键防护部位，如舱门、支架。

　　船用结构件：需配合防腐涂层使用，如船甲板支撑结构。

　　4. 工业装备

　　机器人机械臂：高刚性+轻量化，适用于高速运动部件。

　　模具制造：适用于高温成型模具，如塑料注塑模。

　　四、与常见铝合金对比

　　特性ALCA52024-T36061-T67075-T6

　　抗拉强度 (MPa)450~500470310570

　　延伸率 (%)8~1210127

　　耐蚀性中等低（需防护）高低（需防护）

　　耐热性高高中等中等

　　成本较高高低高

　　五、加工与热处理建议

　　热处理工艺：

　　固溶处理（495~505℃/1h + 水淬）→ 人工时效（175℃/8~12h）。

　　可调整时效时间以优化硬度和韧性。

　　表面处理：

　　硬质阳极氧化（膜厚20~30μm），适用于耐磨部件。

　　化学镀镍（提升导电+防腐）。

　　焊接注意事项：

　　使用 5356或4043焊丝 以减少热裂纹倾向。

　　焊后建议 局部热处理 以消除残余应力。