ALCA5铝合金的抗疲劳性能

　　ALCA5铝合金（Al-Cu-Mg-Si系）用途及特性详解

　　ALCA5 是一种 高强度铝合金，属于 Al-Cu-Mg-Si系，具有优异的机械性能和热加工性能，适用于 航空航天、汽车工业、制造 等领域。

　　ALCA5化学成分：

　　铝 Al ：余量

　　铜 Cu ：≤0.10

　　镁 Mg：2.2~2.8

　　锌 Zn：≤0.10

　　锰 Mn：≤0.10

　　铬 Cr：0.15～0.35

　　铁 Fe： ≤0.40

　　注：单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　密度是2.72g/cm3

　　AIMg2.5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

　　退火温度为：345℃。

　　注：管材室温纵向力学性能

　　不同状态不同的性能。

　　硬度：O状态：40HB;T4、T451状态：58HB;T6,T651状态：90HB;数据取自直径10球及在500kg载荷下30s的测试结果。

　　注：①在生产者或供者与买方都同意下，挤压件和锻件(Zr+Ti)限量大可定为0.25%

　　二、ALCA5铝合金的核心特性

　　1. 机械性能（T6状态）

　　抗拉强度（Tensile Strength）：400-450 MPa

　　屈服强度（Yield Strength）：280-350 MPa

　　延伸率（Elongation）：8-12%（可加工性好）

　　硬度（HB）：120-150（可热处理强化）

　　2. 热加工与冷加工性能

　　热成型温度：380-460℃（适用于锻造、挤压）

　　冷加工：可进行 冲压、折弯，但需退火（O状态）以避免裂纹。

　　焊接性：较差（类似2XXX系），推荐 搅拌摩擦焊（FSW）或铆接。

　　3. 耐腐蚀性

　　一般环境：耐大气腐蚀，但 低于5XXX/6XXX系铝合金。

　　盐雾环境：需 阳极氧化或涂层 防护（如硬质氧化、喷涂）。

　　4. 热处理特性

　　T4（自然时效）：固溶处理后室温放置4-7天，强度逐步提升。

　　T6（人工时效）：160-190℃ × 6-12小时，大化强度。

　　退火（O状态）：340-380℃ × 1-2小时，提高塑性。

　　三、ALCA5铝合金的主要用途

　　1. 航空航天

　　飞机结构件：翼肋、机身框架、蒙皮（需防腐蚀处理）。

　　航天器部件：卫星支架、燃料箱结构。

　　2. 汽车工业

　　高性能零件：悬挂臂、转向节、轻量化车身结构（逐步被6XXX替代）。

　　赛车部件：高强度低重量需求场景。

　　3. 与国防

　　装甲车辆：轻型装甲、炮架组件。

　　弹药壳体：高强抗冲击性能。

　　4. 工业机械

　　高负荷零件：齿轮、轴承座、液压缸体。

　　模具制造：适用于短周期注塑模。

　　四、ALCA5与其他铝合金对比

　　特性 ALCA5 2024 6061 7075

　　强度 高 极高 中高 超高

　　焊接性 较差 极差 优良 差

　　耐腐蚀性 一般 差 优 较差

　　典型用途 航空结构 飞机主承力件 通用结构 /航空

　　五、加工与使用注意事项

　　避免应力腐蚀（SCC）：

　　高Cu含量易导致应力开裂，需 控制冷加工残余应力。

　　在腐蚀环境中使用时，建议 阳极氧化或涂装防护。

　　热处理优化：

　　T6状态 适合高强度需求，但会降低韧性。

　　T4状态 适合需要后续成型加工的零件。

　　替代材料：

　　若需更高耐蚀性 → 选择 6XXX系（如6082）。

　　若需更高强度 → 选择 7XXX系（如7075）。

　　总结

　　ALCA5铝合金 是一种 高强度、中等耐腐蚀性 的 Al-Cu-Mg-Si系合金，适用于 航空航天、、汽车高性能部件。其 T6热处理后强度接近2024，但焊接性较差，需配合表面处理以提高耐蚀性。