QC-10铝合金冲压成型工艺的变形控制技术

　　QC-10 圆棒铝合金技术解析

　　（高强韧、耐腐蚀铝合金，适用于航空航天与高端工业）

　　1. 材料基本特性

　　QC-10 是一种 Al-Zn-Mg-Cu 系高强铝合金，通过优化合金配比与热处理工艺，实现以下核心特性：

　　超高强度（抗拉强度 ≥ 550 MPa）

　　优良的耐应力腐蚀性能（优于传统7xxx系铝合金）

　　良好的焊接性与机加工性

　　适中的韧性（延伸率 8%~12%）

　　QC-10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 。

　　QC-10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)

　　QC-10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.

　　2. 机械性能（T6状态）

　　参数典型值测试标准

　　抗拉强度（UTS）550~580 MPaASTM B557

　　屈服强度（YS）500~520 MPaASTM B557

　　延伸率（%）8~12ASTM E8

　　硬度（HB）150~165ASTM E10

　　断裂韧性（KIC）30~35 MPa·√mASTM E399

　　3. 典型应用领域

　　3.1 航空航天

　　飞机结构件：翼梁、起落架支撑结构

　　导弹壳体：高载荷承力部件

　　卫星支架：轻量化高强度需求

　　3.2 高端工业

　　赛车悬架部件（减重30% vs. 钢制件）

　　石油钻探工具（耐腐蚀、高疲劳强度）

　　精密液压缸体（高强度+耐压性）

　　3.3 特殊装备

　　防弹装甲板材（叠层设计）

　　高能激光器结构框架（低热变形）

　　4. 热处理工艺

　　4.1 标准T6热处理

　　固溶处理：475℃±5℃/1h → 水淬（转移时间<15s）

　　人工时效：120℃±5℃/24h → 空冷

　　4.2 双级时效优化（T7X）

　　阶段：100℃/8h

　　第二阶段：160℃/12h

　　→ 提升应力腐蚀抗力（SCC抗力提高50%）

　　5. 加工特性与建议

　　5.1 切削加工参数

　　加工方式刀具材质切削速度（m/min）进给量（mm/rev）

　　车削硬质合金150~2000.1~0.2

　　铣削PCD300~4000.05~0.1

　　钻孔钴高速钢20~300.05~0.08

　　注意：

　　推荐使用 高润滑性切削液 以避免积屑瘤

　　粗加工后建议 去应力退火（250℃/2h）

　　5.2 焊接工艺

　　适用方法：MIG焊接（ER5356焊丝）

　　预热温度：80~100℃

　　焊后处理：时效处理以恢复强度

　　6. 耐腐蚀性能对比

　　介质QC-10（T6）7075（T6）6061（T6）

　　3.5% NaCl盐雾500h无点蚀200h轻微腐蚀1000h无腐蚀

　　酸性雨（pH4.0）抗蚀性优良中等优良

　　海水浸泡1年厚度损失<0.1mm0.3mm0.05mm

　　7. 材料对比（QC-10 vs. 其他航空铝）

　　特性

　　比强度（强度/密度）高高中

　　焊接性较好差中等

　　成本高中低

　　耐腐蚀性优中差