ALUMEC100铝合金的导电性与机械性能

　　ALUMEC 100铝合金全面技术解析

　　一、材料分类与标准

　　ALUMEC 100是瑞典SAPA集团开发的高强度、高硬度铝合金，属于7xxx系列变形铝合金的改良型，专为需要极高机械性能和优异耐磨性的应用而设计。该材料是SAPA的专利合金，没有直接对应的牌号。

　　ALUMEC100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

　　ALUMEC100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

　　ALUMEC100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。

　　ALUMEC100热处理工艺：

　　状态、退火和新淬火状态下成形性能都比较好，热处理强化效果显著，但热处理工艺要求严格。抗蚀性较差，但用纯铝包覆可以得到有效保护;焊接时易产生裂

　　纹，但采用特殊工艺可以焊接，也可以铆接。

　　质量特征

　　剪切强度：合金(裸)和包铝合金，O状态：152MPa(22ksi);合金(裸)T6，T7451状态：331MPa(48ksi);包铝合金T6，T7451状态：317MPa(46ksi)。

　　硬度：O状态：60HB;T6,T7451状态：150HB;数据取自直径10球及在500kg载荷下30s的测试结果。

　　泊松比:0.33。

　　弹性模量：拉伸：71.0GPa(10.3×106psi)，剪切：26.9GPa(3.9×106psi)，压缩72.4GPa(10.5×106psi)

　　疲劳强度：T6，T7451，T73状态：光滑无缺口试件在R·R·Moore型测试中循环5×108次，为159MPa(23ksi)。

　　三、核心材料特性

　　1. 机械性能(T76状态)

　　抗拉强度：540-580MPa

　　屈服强度：490-530MPa

　　延伸率：7-10%

　　弹性模量：72GPa

　　硬度：HB 150-170

　　断裂韧性：28-32MPa·√m

　　2. 物理性能

　　密度：2.83g/cm³

　　熔点范围：475-635℃

　　热导率：130W/(m·K)

　　电导率：32%IACS

　　线膨胀系数：23.8×10⁻⁶/K(20-100℃)

　　3. 特殊性能

　　耐磨性：是普通6061铝合金的3-5倍

　　疲劳性能：10⁷循环疲劳强度220-250MPa

　　应力腐蚀敏感性：经过T76处理后显著降低

　　高温性能：150℃时保持85%室温强度

　　四、热处理工艺

　　ALUMEC 100采用多级热处理工艺：

　　固溶处理：465-480℃保温后水淬

　　预时效：100-120℃保温6-8小时

　　终时效：150-160℃保温18-24小时

　　稳定化处理：120℃保温48小时(可选)

　　五、主要应用领域

　　1. 航空航天

　　飞机起落架部件

　　航天器承力结构

　　直升机旋翼接头

　　高载荷航空紧固件

　　2. 国防

　　装甲车辆部件

　　导弹结构件

　　军用无人机框架

　　枪械关键部件

　　3. 高端工业

　　塑料注射模具

　　重型机械耐磨件

　　石油钻探设备

　　大型压力机结构

　　4. 赛车运动

　　F1赛车底盘

　　悬挂系统部件

　　传动系统零件

　　高性能制动组件

　　六、加工制造技术

　　1. 机加工特性

　　切削速度：100-200m/min(硬质合金刀具)

　　进给量：0.05-0.15mm/rev

　　刀具材料：推荐使用PVD涂层硬质合金

　　冷却方式：建议高压冷却液

　　2. 特殊加工工艺

　　工艺类型参数建议注意事项

　　高速铣削转速8000-15000rpm使用锋利刀具

　　精密磨削砂轮粒度220-400#避免过热

　　电火花加工电流10-25A需后续去应力

　　激光切割功率1000-1500W保护气体使用

　　七、表面处理技术

　　硬质阳极氧化：

　　膜厚50-100μm

　　硬度HV 800-1200

　　耐磨性提高10倍以上

　　化学镀镍：

　　镀层厚度25-50μm

　　硬度HV 600-800

　　耐腐蚀性优异

　　PVD涂层：

　　TiN/TiAlN涂层

　　表面硬度HV 2000+

　　摩擦系数降低

　　八、与同类铝合金对比

　　性能指标ALUMEC 1007075-T762024-T351

　　抗拉强度(MPa)560540470

　　屈服强度(MPa)510490325

　　延伸率(%)8710

　　硬度(HB)160150120

　　耐磨性★★★★★★★★★★★★