ALUMEC99铝合金化学成分:
铝 Al:余量
硅 Si:≤0.10
铁 Fe:≤0.12
铜 Cu:1.2~1.9
锰 Mn:≤0.06
镁 Mg:1.9~2.6
铬 Cr:0.18~0.25
锌 Zn:5.2~6.2
钛 Ti:≤0.06
未指定的其他元素:每种:≤0.05;合计:≤0.15
ALUMEC99力学性能:
抗拉强度 σb (MPa):≤305
伸长率 δ10 (%):≥5
密度:2.730g/cm。
泊松比:20℃(68F)
时为0.33。
弹性模量:拉伸:69.3GPa(10.1?106psi),
剪切26GPa(3.75?106psi),
压缩70.7GPa(10.3?106psi)
注 :管材室温力学性能 试样尺寸:壁厚/mm (所有) 状态:铝及铝合金拉(轧)制无缝管 (H32)
试样尺寸:所有
出色的断裂韧性(K1C)与抗疲劳性能:
关键优势: 在保持超高强度的同时,ALUMEC 99通过控制杂质元素(特别是Fe和Si)含量极低,并优化微观结构,获得了优异的断裂韧性。这意味着材料在存在裂纹或缺陷时,抵抗裂纹快速扩展的能力很强,即“损伤容限”高。
抗疲劳: 良好的韧性也带来了更好的抗疲劳性能,适用于承受循环载荷的部件。
良好的抗应力腐蚀开裂能力:
这是高端7xxx合金的另一个关键技术指标。通过采用过时效处理(如T73、T76、T77状态),牺牲少量强度(约10-15%),可大幅提升其抗应力腐蚀开裂性能。ALUMEC 99在这方面经过专门优化,比普通7075-T6表现好得多。
示例状态: ALUMEC 99常供应于 T74 或类似状态,这是在强度、韧性、抗SCC性能之间取得最佳平衡的热处理状态。
优越的机加工性能:
在完全热处理(T6/T7x)状态下,ALUMEC 99具有出色的切削加工性。它相对较“脆”,切屑易于断裂,可以获得光洁的加工表面,刀具磨损相对合理,是制造复杂高精度零件的理想材料。
其他物理与工艺特性:
密度: 约2.81 g/cm³,属于轻质高强材料。
焊接性: 较差。7xxx系列高强铝合金焊接性普遍不佳,易产生焊接裂纹和热影响区软化,通常不推荐用于焊接结构。如需连接,多采用机械连接(螺栓、铆接)或粘接。
耐腐蚀性: 在一般大气环境中尚可,但低于5xxx和6xxx系列。必须进行适当的表面处理(如阳极氧化、喷涂、镀层)以提供长期保护,尤其是在恶劣环境中。
3. 主要用途(基于“圆棒”形态)
ALUMEC 99圆棒作为高端坯料,几乎完全用于精密机加工,制造对性能要求极为苛刻的关键结构件。其典型应用领域包括:
A. 航空航天与国防(核心应用)
飞机结构件: 机身框架、翼肋、接头、挂架、起落架部件(非主承力锻件)、无人机机体结构。
航天器部件: 卫星支架、空间相机结构件、火箭箭体部件。
国防装备: 雷达结构、光电设备底座、导弹部件、轻量化装甲车辆部件。
B. 高端赛车与高性能运动器材
赛车: 悬挂连杆、转向节(Knuckle)、刹车卡钳壳体、变速箱零件、发动机安装座。
自行车: 顶级山地车/公路车的CNC车架接头、前叉肩盖、曲柄。
其他: 高性能摩托车部件、赛艇零件。
C. 精密工业与模具
半导体与光学设备: 真空腔体内部件、晶圆搬运臂、高精度光学镜架、激光器底座。要求高强度以保持结构稳定性,低热膨胀系数以减少形变。
高端模具: 用于塑料注塑或复合材料成型的高强度模具,特别是需要快速升温降温的热循环模具,其导热性好于模具钢。
机器人与自动化: 机械臂末端执行器(EOAT)、高负载的机器人关节部件、精密测试设备框架。
D. 医疗器械(外科与高端设备)
手术器械: 需要反复高压灭菌的精密骨科手术工具、关节镜器械手柄。
医疗设备: MRI/CT扫描仪的内部支撑结构、移动式X光机臂。
4. 与常用高强铝合金对比
特性ALUMEC 997075-T66061-T62024-T3
强度水平极高 (最优)很高中等高
断裂韧性极优良好优良一般(较差)
抗疲劳性优异良好良好良好
抗应力腐蚀优(T74态)差(T6态)优良差
机加工性极佳良好良好一般
焊接性不可焊不可焊优良差
耐蚀性一般(需防护)一般(需防护)良好差(需包铝)
成本最高高低中等
核心定位顶级性能,损伤容限标准高强度通用高强度,良好综合性能高比例极限,疲劳性能好
选材决策点: 如果您的设计受损伤容限(韧性) 或抗应力腐蚀控制,且预算允许,ALUMEC 99是比7075更可靠的选择。如果单纯追求静态强度且环境温和,7075-T6可能更经济。
5. 总结
ALUMEC 99圆棒代表了铝合金领域“强度与韧性完美结合”的顶尖水平。 它不是一种通用材料,而是为解决最苛刻工程挑战而生的特种材料。
