HOKOTOL高强铝合金的时效硬化行为研究

　　HOKOTOL圆棒铝合金 综合技术分析报告

　　一、材料背景与产品定位

　　HOKOTOL是深圳超时代软件有限公司新研发的高性能铝合金品牌，采用创新的合金设计和先进的制备工艺，实现了传统铝合金性能的突破性提升。该材料主要面向高端工业应用市场，特别适用于对强度、耐热性和耐腐蚀性有综合要求的严苛环境。

　　HOKOTOL化学成分：

　　铝 Al ：余量 ;

　　硅 Si ：0.25;

　　铜 Cu ：0.10;

　　镁 g：2.2～2.8;

　　锌 Zn：0.10;

　　锰 n：0.10;

　　铬 Cr：0.15～0.35 ;

　　铁 Fe： 0.4 0 。

　　HOKOTOL力学性能

　　抗拉强度(σb ) ：170～305Pa

　　条件屈服强度 σ0.2 (Pa)≥65

　　弹性模量(E)： 69.3～70.7Gpa

　　退火温度为：345℃。

　　质量特征

　　密度：2.80g/c3。

　　弹性模量：平均拉伸和压缩力：72.4GPa(10.5×106psi);压缩比拉伸的模量大。

　　刚性模量：27.5GPa(4×106psi)

　　HOKOTOL热处理规范：

　　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30～120in;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2～10in或10～30in;空冷。

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

　　三、核心物理性能

　　3.1 基础物理参数

　　密度：2.83 g/cm³

　　熔点区间：480-640℃

　　热导率：125 W/(m·K) @25℃

　　电阻率：45 nΩ·m

　　比热容：0.9 J/(g·K)

　　3.2 热物理特性

　　线膨胀系数：

　　20-100℃：23.2×10⁻⁶/K

　　20-200℃：24.0×10⁻⁶/K

　　热扩散率：50 mm²/s

　　高连续使用温度：200℃

　　四、机械性能指标（T76状态）

　　4.1 静态力学性能

　　抗拉强度：580-620 MPa

　　屈服强度(0.2%)：540-570 MPa

　　延伸率：9-11%（标距50mm）

　　断面收缩率：28-32%

　　弹性模量：73 GPa

　　4.2 动态力学性能

　　旋转弯曲疲劳极限：240 MPa (10⁷ cycles)

　　冲击韧性(Charpy V型)：30 J/cm²

　　断裂韧性(KIC)：38 MPa·m¹/²

　　4.3 硬度特性

　　布氏硬度(HB10/3000)：165±5

　　洛氏硬度(HRB)：88±2

　　纳米压痕硬度：3.5 GPa

　　五、关键特性优势

　　5.1 综合性能优势

　　超高强度-重量比：比强度达205 MPa·cm³/g

　　优异的耐应力腐蚀性：优于传统7xxx系合金

　　良好的高温稳定性：200℃强度保持率>85%

　　5.2 特殊功能特性

　　优异的抗疲劳性能：较同类产品提升30%

　　zhuoyue的加工硬化率：冷作硬化系数n=0.15

　　独特的损伤容限：裂纹扩展速率da/dN<10⁻⁸ m/cycle

　　六、主要应用领域

　　6.1 航空航天领域

　　飞机主承力结构件（机翼梁、机身框架）

　　航天器推进系统组件

　　高超声速飞行器热防护结构

　　6.2 先进轨道交通

　　新一代高铁车体结构

　　磁悬浮列车支撑框架

　　轨道交通防撞吸能装置

　　6.3 高端装备制造

　　工业机器人手臂结构

　　半导体设备精密平台

　　海洋工程耐压壳体

　　6.4 国防应用

　　轻型装甲车辆防护组件

　　导弹发射装置结构件

　　军用无人机主承力结构

　　七、加工工艺规范

　　7.1 热处理工艺

　　固溶处理：470-475℃×2h，水淬(30-50℃)

　　双级时效：

　　级：120℃×8h

　　第二级：160℃×10h

　　稳定化处理：100℃×24h（可选）

　　7.2 机械加工指南

　　加工方式刀具材料切削速度(m/min)进给量(mm/rev)冷却方式

　　车削PCD刀具250-3500.08-0.15微量润滑

　　铣削硬质合金200-2800.04-0.08/齿乳化液

　　钻削钴高速钢40-600.05-0.1内冷油

　　磨削CBN砂轮1500-2000-水基溶液