QC-10铝合金在电池壳体的应用可行性研究

　　QC-10铝合金全面技术分析

　　QC-10化学成分：

　　硅 Si ：≤0.50

　　铜 Cu ：3.8～4.9

　　镁 Mg：1.2～1.8

　　锌 Zn：≤0.30

　　锰 Mn：0.30～0.9

　　钛 Ti ：≤0.15

　　镍 Ni：≤0.10

　　铁 Fe：0.000～ 0.500

　　铁+镍 Fe+Ni： 0.000～ 0.500

　　QC-10力学性能：

　　电导率20℃(68℉)---30-40

　　(%IACS)

　　密度(20℃)(g/cm3)---2.78

　　抗拉强度(25°C MPa)---472

　　屈服强度(25°C MPa)---325

　　硬度(500kg力10球)---120

　　延伸率(1.6(1/16in)厚度) ---10

　　大剪应力(MPa)---285

　　注 ：棒材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：棒材直径(方棒、六角棒内切圆直径)≤22

　　QC-10热处理规范：

　　均匀化退火：加热480～495℃;保温12～14h;炉冷。

　　退火:加热390～430℃;保温时间30～120min;炉冷至300℃，空冷。

　　快速退火：加热350～370℃;保温时间为30～120min;空冷。

　　淬火和时效:淬火495～505℃,水冷;人工时效185～195℃,6～12h,空冷;自然时效:室温96h。

　　2. 物理性能

　　密度：2.80 g/cm³

　　熔点范围：510-638℃

　　热导率：134 W/(m·K)

　　电导率：38% IACS

　　热膨胀系数：23.2×10⁻⁶/K (20-100℃)

　　二、机械性能表现

　　1. 标准状态力学性能

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

　　T3470-510350-39012-1530-35

　　T6520-570460-5008-1025-28

　　T8540-590490-5306-822-25

　　2. 特殊性能

　　疲劳极限：220 MPa (10⁷次循环)

　　应力腐蚀阈值：320 MPa (3.5% NaCl溶液)

　　比刚度：26 GPa/(g/cm³)

　　三、核心应用领域

　　1. 航空航天

　　飞机结构：机身框架、翼肋、舱门

　　航天器部件：卫星支架、火箭燃料箱

　　直升机：旋翼连接件、传动系统外壳

　　2. 国防

　　装甲车辆：轻型装甲板、炮塔结构

　　导弹系统：弹体结构、发射导轨

　　海军装备：舰载设备支架、水密舱门

　　3. 交通运输

　　高铁：车体连接件、转向架构件

　　赛车：单体壳结构、悬挂组件

　　特种车辆：防暴车防弹组件

　　四、热处理工艺规范

　　1. 标准热处理流程

　　固溶处理：495±5℃×2h → 水淬(转移时间<15s)

　　时效处理：

　　T6：185±5℃×8h

　　T8：冷变形10% + 165±5℃×12h

　　2. 特殊处理工艺

　　回归再时效(RRA)：

　　120℃×24h → 200℃×30min → 120℃×24h

　　双级时效：

　　100℃×6h → 175℃×8h

　　五、焊接技术指南

　　1. 焊接方法选择

　　方法适用性备注

　　TIG焊★★★★★推荐4047焊丝

　　MIG焊★★★★☆使用5356焊丝

　　搅拌摩擦焊★★★★☆佳转速800-1200rpm

　　电子束焊★★★☆☆真空环境下进行

　　2. 焊接参数示例(TIG)

　　电流类型：DCEN

　　保护气体：Ar+25%He

　　典型参数：

　　板厚3mm：电流140-160A，速度60-80mm/min

　　板厚6mm：电流190-220A，速度40-60mm/min

　　六、机加工技术

　　1. 切削参数推荐

　　工序刀具材质切削速度(m/min)进给(mm/rev)切削深度(mm)

　　车削硬质合金250-3500.15-0.252-4

　　铣削PCD刀具400-6000.08-0.151-3

　　钻孔钴高速钢40-600.12-0.18-

　　攻丝TiN涂层丝锥10-15--

　　2. 加工注意事项

　　避免使用含铅切削液

　　精加工前建议进行去应力处理

　　薄壁件加工需使用真空夹具

　　七、防腐处理方案

　　1. 表面处理技术

　　处理方式厚度(μm)盐雾试验(h)适用环境

　　硬质阳极氧化25-501000+海洋环境

　　微弧氧化30-802000+高温腐蚀环境

　　电泳涂装15-251500+化工大气环境

　　化学镀镍10-20800电子设备屏蔽