A2017铝合金模架解决方案专家

　　A2017模具铝的用途及特性分析

　　一、A2017模具铝的基本信息

　　A2017铝合金是日本JIS标准中的牌号，对应中的2017铝合金。它是Al-Cu-Mg系的可热处理强化铝合金，属于硬铝类材料。在DIN标准中对应的牌号是3.1325，而在中国GB标准中对应的牌号是2A11(旧LY11)。

　　A2017实测化学成分：

　　硅Si：0.50

　　铁Fe: 0.50

　　铜Cu：3.8-4.9

　　锰Mn：0.30-1.0

　　镁Mg：1.2-1.8

　　铬Cr：0.10

　　锌Zn：0.25

　　铝Al：余量

　　A2017力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：110-136

　　伸长率 δ10 (%)： ≥20

　　退火温度为：415℃。

　　屈服强度 σs (MPa) ≥110

　　伸长率 δ5 (%) ≥12

　　试样毛坯尺寸 所有壁厚

　　质量特征

　　密度：2.75g/cm3。

　　弹性模量：拉伸：70.3GPa(10.2×106psi)，剪切26.4GPa(3.83×106psi)，压缩71.7GPa(10.4×106psi)

　　疲劳强度：H321和H116状态：循环5*106次时160MPa(23ksi);R.R.Moore型试验。

　　性能：具有良好的延展性、抗蚀性;

　　应用：电子、电气用弹簧、开关、接插件、引线框架、连接器、端子、振动片等。A2017用于弹性材料;弹性要求特别高时，选用A2017;

　　功能：适用于制作弹性元件、零件、耐蚀零件和抗磁零件等材料。

　　三、机械性能特性

　　性能指标T4状态典型值T6状态典型值

　　抗拉强度290-350 MPa350-420 MPa

　　屈服强度170-220 MPa270-330 MPa

　　延伸率12-18%8-12%

　　布氏硬度75-95 HB100-120 HB

　　弹性模量72 GPa72 GPa

　　剪切强度180-210 MPa220-250 MPa

　　四、物理特性

　　密度：2.79 g/cm³(略高于纯铝)

　　熔点范围：510-640°C

　　热膨胀系数：23.2×10⁻⁶/K(20-100°C)

　　热导率：134 W/(m·K)

　　比热容：875 J/(kg·K)

　　电导率：35% IACS(退火状态)

　　五、主要用途

　　1. 模具制造领域

　　要求中等强度的塑料注塑模具

　　压铸模具的镶块

　　拉伸模具

　　冲压模具组件

　　低熔点合金铸造模具

　　2. 航空航天应用

　　飞机结构件(非主承力结构)

　　航天器支架

　　航空器蒙皮(部分应用)

　　3. 工业机械应用

　　高负荷机械零件

　　卡车车架部件

　　活塞(部分发动机)

　　液压系统零件

　　4. 其他领域

　　汽车悬挂部件

　　铆钉材料

　　武器部件

　　运动器材(如自行车零件)

　　六、材料优势特性

　　高强度重量比：

　　T6状态下强度可达400MPa以上

　　比强度(强度/密度)优于许多钢材

　　良好的机械加工性能：

　　切削性能优异(但比6061略差)

　　加工表面质量好

　　适合精密加工

　　热处理强化效果显著：

　　通过固溶+时效处理可大幅提高强度

　　热处理工艺相对成熟稳定

　　适中的成本：

　　相比7xxx系列高强度铝价格较低

　　性价比在2xxx系列中较高

　　七、热处理工艺

　　典型热处理工艺参数：

　　固溶处理(T4状态)：

　　温度：495-505°C

　　保温时间：视厚度而定(通常1-2小时)

　　冷却方式：水淬

　　人工时效(T6状态)：

　　温度：160-170°C

　　保温时间：10-16小时

　　冷却方式：空冷

　　退火处理(O状态)：

　　温度：350-380°C

　　保温时间：2-3小时

　　冷却方式：炉冷至260°C后空冷

　　八、表面处理建议

　　阳极氧化(普通硫酸阳极氧化)

　　化学氧化(铬酸盐处理)

　　静电粉末喷涂

　　电镀(需特殊前处理)

　　化学镀镍

　　九、与其他模具铝的对比

　　特性A201760617075

　　强度高中极高

　　耐蚀性一般好差

　　加工性良优中

　　焊接性差优极差

　　韧性中高低

　　价格中高中高

　　十、使用注意事项

　　耐蚀性限制：

　　耐蚀性不如6xxx系列铝合金

　　在潮湿或腐蚀环境中建议进行表面处理

　　避免与异种金属直接接触使用(可能发生电偶腐蚀)

　　焊接性差：

　　不建议用于焊接结构

　　如必须焊接，需采用特殊工艺和焊材

　　热影响：

　　高温环境下(>150°C)长期使用会导致性能下降

　　不适合高温模具应用

　　应力腐蚀倾向：

　　在T6状态下存在应力腐蚀开裂倾向

　　重要零件应进行适当的应力消除处理

　　应用限制：

　　不适合高循环疲劳载荷应用

　　不适合极高精度的模具(热膨胀系数较大)

　　A2017铝合金因其良好的强度和加工性能平衡，在需要较高强度但成本受限的模具应用中仍然有重要地位，特别是在航空航天和汽车工业中的模具应用。