AlMn1Mg1铝合金的机械性能对比

　　AlMn1Mg1铝合金技术规格及应用分析

　　材料基本概况

　　AlMn1Mg1（国际牌号3103）是一种非热处理强化铝合金，属于Al-Mn-Mg系合金。以其良好的成型性、中等强度和优异的耐蚀性著称，广泛应用于建材、包装和交通运输领域，是常用的铝合金之一。

　　AlMn1Mg1化学成分

　　铝(Al) 余量

　　铬(Cr)≤0.04

　　锆(Zr)0.08～0.15

　　锌(Zn)5.7～6.7

　　硅(Si)≤0.12

　　铁(Fe)0.000～0.150

　　锰(Mn)≤0.10

　　镁(Mg)1.9～2.6，

　　钛(Ti)≤0.06

　　铜(Cu)2.0～2.6

　　AlMn1Mg1铝棒力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≥530

　　伸长应力 σp0.2 (MPa)：≥400

　　伸长率 δ10 (%)：≥5

　　弹性模量：72GPa，

　　热膨胀系数23.5

　　熔点范围490-630

　　电导率41

　　电阻率0.0415

　　退火温度415，

　　固溶温度475，

　　时效温度125-175

　　斯录注 ：管材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：所有

　　AlMn1Mg1铝合金特点

　　1、高强度可热处理合金。

　　2、优异的耐热性能。

　　3、良好的耐疲劳性能。

　　4、良好的刚度、比强度。

　　5、良好的机械加工性。

　　6、优异的耐应力腐蚀开裂性能。

　　物理性能参数

　　1. 基本物理特性

　　密度：2.73 g/cm³

　　熔点范围：640-655℃

　　热膨胀系数：23.6×10⁻⁶/K（20-100℃）

　　热导率：163 W/(m·K)（O状态）

　　电导率：41% IACS（O状态）

　　2. 典型机械性能

　　状态抗拉强度(MPa)屈服强度(MPa)伸长率(%)硬度(HB)

　　O110-15040-6025-3035-45

　　H12150-190120-1508-1250-60

　　H14170-210140-1706-1055-65

　　H16190-230160-1905-860-70

　　材料核心优势

　　1. 成型性能

　　深冲性能：极限拉深比(LDR)可达2.1

　　弯曲性能：小弯曲半径(R)为板厚的0.5倍

　　旋压性能：允许变形量达85%

　　2. 表面处理特性

　　阳极氧化：可获得5-25μm氧化膜

　　涂层附着力：划格法测试0级（）

　　抛光效果：可达到Ra≤0.1μm镜面效果

　　热处理特点

　　1. 非热处理强化机制

　　加工硬化：冷变形量每增加10%，强度提高15-20MPa

　　退火工艺：

　　完全退火：350℃×2h

　　中间退火：250℃×1h（用于多次冷加工之间）

　　2. 低温稳定性

　　使用温度下限：-196℃（保持韧性）

　　高温限制：连续使用≤150℃

　　热稳定性：100℃下10年强度保持率>95%

　　主要应用领域

　　1. 建筑装饰

　　幕墙系统：单元式幕墙框架

　　天花吊顶：厚度0.6-1.2mm卷材

　　装饰线条：复杂断面挤压型材

　　2. 包装容器

　　易拉罐体：减薄至0.20mm仍保持强度

　　食品包装：符合FDA接触标准

　　药品包装：泡罩包装铝箔基材

　　3. 交通运输

　　汽车内饰：仪表盘支架、遮阳板骨架

　　轨道车辆：内饰板、行李架

　　船舶部件：舱室隔断、家具框架

　　加工工艺规范

　　1. 成型加工参数

　　工艺类型适用状态关键参数

　　深冲O/H12冲头速度10-30mm/s

　　折弯H14-H16模具间隙1.1t

　　旋压O主轴转速300-800rpm

　　拉伸成型H12变形量≤18%

　　2. 连接工艺

　　焊接性：★★★★☆（适合MIG/TIG）

　　铆接性：★★★★★（不易开裂）

　　粘接性：★★★★☆（表面处理后）

　　机械连接：★★★★★（螺纹成型良好）

　　表面处理技术

　　1. 阳极氧化工艺

　　参数硫酸阳极氧化硬质阳极氧化

　　电解液15-20% H₂SO₄10-15℃

　　电压12-18V40-60V

　　时间30-60min60-120min

　　膜厚10-20μm50-100μm

　　2. 涂层系统示例

　　氟碳喷涂：

　　底漆：5-8μm环氧树脂

　　面漆：20-30μm PVDF

　　耐候性：20年保色率>90%

　　粉末喷涂：

　　膜厚：60-80μm

　　耐盐雾：1000h无腐蚀

　　光泽度：30-90%可调

　　耐腐蚀性能

　　1. 典型环境表现

　　环境类型腐蚀速率(mm/y)防护建议

　　乡村大气<0.001无需防护

　　海洋大气0.002-0.005阳极氧化

　　工业大气0.003-0.008涂层防护

　　海水浸泡0.010-0.020阴极保护

　　2. 特殊腐蚀形式

　　晶间腐蚀：敏感性极低（ASTM G67测试合格）

　　应力腐蚀：临界应力>75%屈服强度

　　点蚀电位：≥-0.73V(SCE)

　　材料对比分析

　　与3003铝合金对比

　　性能指标3003-H14AlMn1Mg1-H14差异

　　Mg含量(wt%)00.8-1.3+1.3%

　　抗拉强度(MPa)150-180170-210+15%

　　深冲性能良好+20%

　　焊接性能★★★★★★★★☆+12%

　　典型工程案例

　　案例1：高层建筑幕墙

　　项目参数：

　　风压设计：5000Pa

　　抗震要求：8度设防

　　热变形控制：ΔL/L≤0.1%

　　解决方案：

　　采用H14状态2.5mm厚板

　　氟碳喷涂三涂系统

　　弹性连接节点设计

　　案例2：新能源汽车电池壳体

　　技术要求：

　　电磁屏蔽>60dB

　　重量<15kg/m²

　　碰撞变形量<30mm

　　实施效果：

　　比钢制减重55%

　　成本比5系合金低40%