AlZn5.5MgCu高强韧铝合金的热导率与抗疲劳性能

　　AlZn5.5MgCu铝合金技术规格及应用分析

　　材料基本概况

　　AlZn5.5MgCu铝合金属于7xxx系高强铝合金，是一种通过锌、镁、铜复合强化的人工时效硬化型合金，具有优异的强度、韧性和耐蚀性综合性能。

　　AlZn5.5MgCu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 。

　　AlZn5.5MgCu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)

　　AlZn5.5MgCu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.

　　核心性能参数

　　机械性能（T6状态）

　　抗拉强度：520-570 MPa

　　屈服强度：470-520 MPa

　　延伸率：10-14%

　　硬度：160-180 HB

　　断裂韧性：30-35 MPa·m¹/²

　　物理特性

　　密度：2.80 g/cm³

　　热膨胀系数：23.6×10⁻⁶/K (20-100°C)

　　热导率：134 W/(m·K)

　　电导率：34-38% IACS

　　弹性模量：71 GPa

　　化学成分（典型wt%）

　　元素含量范围冶金作用

　　Zn5.3-5.8主要强化元素

　　Mg2.0-2.5形成MgZn₂相

　　Cu1.0-1.5提高耐蚀性

　　Fe≤0.20杂质控制

　　Si≤0.15杂质控制

　　Mn≤0.10杂质控制

　　Cr0.18-0.25抗应力腐蚀

　　Ti0.02-0.06晶粒细化

　　Al余量基体材料

　　材料特性优势

　　高强度-重量比：

　　比强度优于普通结构钢

　　密度仅为钢的1/3左右

　　优良的耐蚀性能：

　　耐应力腐蚀性能优异

　　抗海水腐蚀性能好

　　加工性能良好：

　　切削加工性能优良

　　焊接性能较好(需特殊工艺)

　　热处理响应性好：

　　时效硬化效果显著

　　可进行回归再时效处理

　　主要应用领域

　　航空航天领域

　　飞机机身结构件

　　航天器承力构件

　　直升机旋翼部件

　　交通运输领域

　　高铁车体结构件

　　重型卡车底盘部件

　　船舶上层建筑

　　工业装备领域

　　大型压力机框架

　　精密机床部件

　　重型机械承力件

　　领域

　　装甲车辆部件

　　导弹结构件

　　轻型火炮构件

　　热处理工艺规范

　　固溶处理

　　温度：465-475°C

　　保温时间：1-2小时(根据厚度)

　　冷却方式：水淬(水温20-40°C)

　　时效处理

　　T6状态：120°C×24h

　　T73状态：107°C×7h + 163°C×7h

　　T76状态：121°C×6h + 157°C×6h

　　加工制造要点

　　成型加工：

　　热加工温度：350-450°C

　　冷加工量控制在10%以内

　　切削加工：

　　推荐使用硬质合金刀具

　　切削速度：200-400m/min

　　焊接工艺：

　　推荐使用5356焊丝

　　需预热至120-150°C

　　焊后需重新热处理

　　耐蚀性提升方法

　　包铝处理：

　　表面包覆纯铝层

　　厚度0.1-0.15mm

　　阳极氧化：

　　硬质阳极氧化

　　膜厚50-80μm

　　防腐涂层：

　　环氧底漆+聚氨酯面漆

　　总厚度80-120μm

　　AlZn5.5MgCu铝合金通过jingque控制的Zn/Mg比和Cu含量，在保持7xxx系铝合金高强度的同时，显著改善了耐应力腐蚀性能，特别适合在恶劣环境下服役的承力结构件。