AA 7140 铝合金：关键力学与热学性能参数
AA 7140 铝合金概览
AA 7140 属中锌（6.2–7.0%）、中铜（1.3–2.3%）、中镁（1.5–2.4%）的 7xxx 合金，含锆（0.05–0.12%）细化晶粒。该合金在高强度与良好韧性、抗 SCC 性能之间取得平衡，适用于航空航天中等关键结构件，如机身框架、加强肋等。
物理与通用性能
| 性能 | 数值 | 参考标准 |
|---|
| 密度 | 2.83 g/cm³ | AA 标准 |
机械性能
| 性能 | 典型范围 | 备注 |
|---|
| 弹性模量 | 69.0 – 72.0 GPa | 锻造 7xxx 系列铝合金典型值 |
| 平面应变断裂韧性 | 22.0 – 35.0 MPa·√m | 锻造 7xxx 系列铝合金典型值 |
| 泊松比 | 0.33 | 锻造 7xxx 系列铝合金典型值 |
| 剪切模量 | 26.4 – 27.1 GPa | 锻造 7xxx 系列铝合金典型值 |
热学性能
| 性能 | 典型范围 | 备注 |
|---|
| 热膨胀系数 | 2.1×10⁻⁵ – 2.4×10⁻⁵ 1/K | 锻造 7xxx 系列铝合金典型值 |
| 熔点范围 | 465.0 – 655.0 °C | 锻造 7xxx 系列铝合金典型值 |
| 比热容 | 795.0 – 1050.0 J/(kg·K) | 锻造 7xxx 系列铝合金典型值 |
| 热导率 | 121.0 – 170.0 W/(m·K) | 锻造 7xxx 系列铝合金典型值 |
电学性能
| 性能 | 典型范围 | 备注 |
|---|
| 电导率 | 18.0 – 34.0 MS/m | 锻造 7xxx 系列铝合金典型值 |
| 电阻率 | 2.9×10⁻⁸ – 5.6×10⁻⁸ Ω·m | 锻造 7xxx 系列铝合金典型值 |
化学成分 (质量分数，%)
| 元素 | 含量范围 | 参考标准 |
|---|
| 铬 (Cr) | ≤ 0.04 | AA 标准 |
| 铜 (Cu) | 1.3 – 2.3 | AA 标准 |
| 铁 (Fe) | ≤ 0.13 | AA 标准 |
| 镁 (Mg) | 1.5 – 2.4 | AA 标准 |
| 锰 (Mn) | ≤ 0.04 | AA 标准 |
| 硅 (Si) | ≤ 0.10 | AA 标准 |
| 钛 (Ti) | ≤ 0.06 | AA 标准 |
| 锌 (Zn) | 6.2 – 7.0 | AA 标准 |
| 锆 (Zr) | 0.05 – 0.12 | AA 标准 |
注：余量为铝，杂质总量 ≤0.15%，单一杂质 ≤0.05%。
工艺性能
AA 7140 通过优化 Zn/Mg/Cu 比例和锆添加，实现了强度、韧性、抗 SCC 的三重平衡。常以 T7X51 态供货，屈服强度可达 500–530 MPa。加工性能良好，适合精密零件制造。
