ALUMEC100铝合金的抗海水腐蚀性能实测

　　ALUMEC100板材铝合金解析

　　一、材料基础特性

　　ALUMEC100（AlZn5.5MgCu）是一种超高强度铝合金，属于7xxx系列（Al-Zn-Mg-Cu系）合金，具有以下基本特征：

　　ALUMEC100实测化学成分：

　　Al :余量

　　硅 Si :≤0.25

　　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: 0.000~ 0.400

　　注:单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　未指定的其他元素：单个：≤0.05;合计：≤0.15

　　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%

　　ALUMEC100力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≥205

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa)：≥170

　　伸长率 δ5 (%)：≥9

　　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)≤25

　　状态：铝及铝合金拉(轧)制无缝管 (H32)

　　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5106次时160MPa(23ksi);R.R.Moore型试验。

　　三、核心性能参数

　　1. 力学性能（T651状态）

　　抗拉强度：520-570 MPa

　　屈服强度：460-500 MPa

　　延伸率：7-11%

　　硬度：150-170 HB

　　剪切强度：330-370 MPa

　　疲劳极限：160-190 MPa（10⁷次循环）

　　2. 物理特性

　　密度：2.81 g/cm³

　　熔点范围：475-635°C

　　热膨胀系数：23.6×10⁻⁶/K（20-100°C）

　　热导率：130 W/(m·K)

　　电导率：33% IACS

　　比热容：860 J/(kg·K)

　　四、材料特性分析

　　1. 性能优势

　　超高强度：强度接近低碳钢的70%

　　良好断裂韧性：KIC值达24-28 MPa·m¹/²

　　优异的比强度：优于钛合金

　　加工硬化率高：冷作强化效果明显

　　抗疲劳性能：优于大多数铝合金

　　2. 性能局限

　　耐蚀性一般：需包铝或表面处理

　　焊接性差：摩擦焊等特殊工艺

　　应力腐蚀敏感：需T73等过时效处理

　　五、加工特性详解

　　1. 热处理工艺

　　固溶处理：465-480°C/1h→水淬

　　时效处理：

　　T6：120°C/24h

　　T73：107°C/7h + 163°C/7h

　　应力消除：150-170°C/2-4h

　　2. 机加工特性

　　切削参数：

　　车削速度：150-250 m/min

　　进给量：0.05-0.2 mm/r

　　刀具材质：推荐PVD涂层硬质合金

　　表面粗糙度：可达Ra 0.8μm

　　3. 表面处理

　　阳极氧化：

　　膜厚：15-30μm

　　硬度：400-500 HV

　　化学镀镍：

　　镀层厚度：10-25μm

　　结合强度：≥200 MPa

　　喷涂处理：

　　适宜底漆：环氧锌黄

　　面漆附着力：0级（GB/T 9286）

　　六、典型应用领域

　　1. 航空航天（40%）

　　飞机结构框架

　　航天器承力部件

　　直升机旋翼系统

　　导弹壳体

　　2. 装备（30%）

　　装甲车辆组件

　　枪械结构件

　　战术装备支架

　　军用无人机结构

　　3. 高端机械（20%）

　　注塑模具模板

　　精密冲压模具

　　机器人关节部件

　　高端自行车车架

　　4. 体育器材（7%）

　　登山装备构件

　　竞技自行车部件

　　高尔夫球杆头

　　赛车零部件

　　5. 其他领域（3%）

　　光学设备支架

　　高精密仪器结构

　　深海装备部件

　　特种车辆构件

　　七、市场常见规格

　　1. 板材参数

　　参数范围常用规格

　　厚度0.5-150mm1.0/2.5/5.0/10.0/25.0mm

　　宽度100-2000mm600/1000/1200/1500mm

　　长度500-6000mm1000/2000/3000mm

　　2. 典型状态性能

　　状态工艺特征抗拉强度(MPa)延伸率(%)

　　O退火态230-28012-16

　　T6峰值时效520-5707-11

　　T73过时效450-5009-13

　　T76抗腐蚀490-5408-12

　　T651应力消除540-5806-10

　　八、材料选型建议

　　1. 优先选用场景

　　超高强度要求的承力结构

　　轻量化设计的承重部件

　　动态载荷条件下的构件

　　需要高比强度的应用

　　抗疲劳性能要求高的场合

　　2. 替代选择建议

　　当遇到以下需求时建议考虑其他合金：

　　更好耐蚀性：5083或6061

　　焊接需求：6xxx系合金

　　超高韧性：2024-T3

　　成本敏感：6082-T6

　　九、特殊加工注意事项

　　热处理控制：

　　固溶转移时间<10秒

　　时效温度偏差≤±3°C

　　避免200-300°C区间停留（可能导致晶界腐蚀）

　　机加工要求：

　　使用锋利刀具避免材料撕裂

　　推荐切削液浓度8-12%

　　加工后建议去应力退火

　　防腐措施：

　　机加工后48小时内进行表面处理

　　存储湿度控制在≤60%RH

　　避免与异种金属直接接触

　　ALUMEC100代表了铝合金强度的水平，在需要极限强度与轻量化并重的领域具有的地位，特别适合航空航天和高端装备制造等高科技行业。