3.4365的特性与之前讨论的QC-10(201)截然不同,它走的是“高强度、高韧性、耐腐蚀”的路线,尤其在海洋环境中表现卓越。
3.4365实测化学成分:
硅 Si :0.7~1.3 ;
铁 Fe:0.5 ;
铜 Cu:0.10;
锰 Mn: 0.4~1.0;
镁 Mg: 0.6~1.2;
铬 Cr:0.25;
锌 Zn:0.20;
钛 Ti:0.10;
铝 AL:余量。
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%
3.4365铝合金力学性能:
抗拉强度 σb(MPa):≥310
条件屈服强度σ0.2 (MPa):≥270
伸长率 δ5(%):≥6
弹性模量:E 69.3~70.7Gpa
退火温度为:345℃。
热膨胀系数(200-100℃)
熔点范围(℃)
电导率20℃(68°F)(%ACS)
电阻率20℃(68°F)m㎡/m
密度(20℃)g/cm3
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)
2. 极佳的耐腐蚀性能(核心优势)
卓越的抗海水腐蚀能力: 这是5083最著名的特性。镁的添加在铝表面形成稳定的氧化膜,使其对海水、海洋大气环境具有极高的抵抗力。
优秀的抗应力腐蚀开裂性能: 在适当的回火状态下(如H321、H116),即使在高强度水平下,也具有很好的抗SCC能力。
良好的焊接区耐蚀性: 焊接后,焊缝及热影响区的耐蚀性下降很小,这是它相对于含铜合金的巨大优势。
3. 优异的焊接性能
可焊性极佳: 5083是所有高强铝合金中焊接性最好的之一。可采用 MIG、TIG、激光焊、摩擦搅拌焊 等多种焊接方法。
焊接接头效率高: 焊接接头的强度可达到母材强度的90%以上,且焊缝区不易产生裂纹。
焊后无需热处理: 由于不可热处理强化,焊接不会造成像2xxx或7xxx系合金那样严重的性能损失,简化了制造工艺。
4. 良好的塑性与韧性
即使在低温下(如**-196°C**),仍能保持良好的韧性和抗冲击性能,无低温脆性。
易于进行冷弯、冲压、旋压等成形加工。
5. 相对不足的特性
不可热处理强化: 强度上限受限于固溶强化和加工硬化,峰值强度低于顶尖的7075或201合金。
长期高温性能受限: 若长时间暴露于 65°C 以上 的环境,镁元素可能会在晶界偏聚,导致抗应力腐蚀性能下降。因此,对于高温服役部件,通常推荐使用更稳定的 H116/H321 状态。
表面处理: 因其本身耐蚀性好,有时仅进行简单的化学氧化或涂漆即可。若需阳极化,其表面硬度不如含铜或含硅的合金。
三、 主要用途
基于“高强度、耐腐蚀、好焊接”的铁三角特性,3.4365(5083)的应用领域非常广泛且关键。
1. 船舶与海洋工程(最经典的应用领域)
船体结构: 用于制造高速渡轮、游艇、巡逻艇、军舰的上层建筑和主船体。其轻量化特性显著提高航速和载重能力。
海洋平台: 海上石油钻井平台的直升机甲板、居住模块、走道等。
海事设备: 船舶的桅杆、舱口盖、燃料罐。
2. 压力容器与低温储罐
液化天然气运输: 用于制造LNG船的货舱围护系统(膜式或独立舱)、陆上LNG储罐的内罐。因其在超低温下优异的力学性能和韧性。
化工罐车与储罐: 运输化学品、食品的罐体。
3. 交通运输
轨道交通: 地铁、高速列车的车体结构、蒙皮、底板。其良好的焊接性便于制造大型挤压型材和焊接结构。
汽车: 特种车辆的厢体、罐体,以及一些高性能汽车的防撞结构。
卡车与挂车: 轻量化集装箱骨架、厢式货车车身。
4. 建筑与结构
海洋环境建筑: 海滨酒店的幕墙、屋顶、桥梁的附属结构。
耐腐蚀结构件: 化工车间、污水处理厂的走道、平台、护栏。
5. 军事与国防
两栖装甲车辆车体、海军舰艇的轻型装甲模块、军用桥梁等。
6. 消费品与设备
高端登山杖、旅行箱框架、船舶舷外机壳体等。
四、 加工与处理注意事项
状态选择至关重要:
O状态: 完全退火,最软,用于深度冷成形。
H111/H112: 最常见的供货状态,适用于一般结构。
H116/H321: 推荐用于海洋环境或焊接结构。该状态经过特殊稳定化处理,确保了最佳的耐腐蚀性,尤其是抗剥落腐蚀能力。
机加工: 切削加工性尚可,但比2xxx系或含铅的合金差。由于其韧性好,切屑可能连续,建议使用锋利的刀具和适当的冷却。
焊接: 优先选用 5183、5356 或 5556 焊丝。焊前需彻底清洁,但一般无需预热。
表面清洁: 焊接或加工后,需清除表面的氧化物和油污,以保持其耐蚀性。可使用专用的铝合金清洗剂。
总结
3.4365圆棒铝合金是一种经典的“海洋级”结构铝合金。 它以极佳的耐腐蚀性(尤其抗海水腐蚀)、优异的焊接性能和良好的强度韧性结合为核心竞争力。
