ASTM B211 5056 H111 铝合金——5000 系铝镁合金棒材/线材综合性能
材料概述
ASTM B211 5056 H111 是一种 5000 系铝镁合金(Al-Mg),镁含量 4.5–5.6%,属于高强度防锈铝。H111 状态表示经最终退火后适量加工硬化,性能介于 O 态和 H12 之间。该合金具有优异的耐腐蚀性(尤其海洋大气)、良好的焊接性和中等成形性,广泛用于焊接结构、压力容器、船舶、汽车油箱等。
主要特性
一般物理性能
| 性能 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 密度 | 2.65–2.70 g/cm³ | 变形 5000 系铝典型值 |
力学性能 (H111 状态,棒/线材,ASTM B211)
| 性能 | 数值 | 状态 | 相关标准 | 产品形式 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 弹性模量 | 69.0–70.0 GPa | 变形 5000 系铝典型值 | |||
| 平面应变断裂韧性 | 22.0–35.0 MPa·√m | 变形 5000 系铝典型值 | |||
| 泊松比 | 0.33 | 变形 5000 系铝典型值 | |||
| 剪切模量 | 26.0–26.5 GPa | 变形 5000 系铝典型值 | |||
| 抗拉强度 | 300.0 MPa | H111 | ASTM B211 | 棒材、线材 |
热学性能
| 性能 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 热膨胀系数 | 2.2–2.5×10⁻⁵ 1/K | 变形 5000 系铝典型值 |
| 最高使用温度 | 150 °C | 变形 5000 系铝典型值 (高温下 Mg₂Si 析出导致应力腐蚀敏感性增加) |
| 熔点范围 | 560–655 °C | 变形 5000 系铝典型值 |
| 比热容 | 879–963 J/(kg·K) | 变形 5000 系铝典型值 |
| 热导率 | 112–205 W/(m·K) | 变形 5000 系铝典型值 |
电学性能
| 性能 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 电导率 | 18–31 MS/m | 变形 5000 系铝典型值 |
| 电阻率 | 3.3–5.0×10⁻⁸ Ω·m | 变形 5000 系铝典型值 |
化学成分 (质量分数 %,H111 棒/线材,ASTM B211)
| 元素 | 含量范围 | 状态 | 相关标准 | 产品形式 |
|---|---|---|---|---|
| 铬 (Cr) | 0.05–0.20 | H111 | ASTM B211 | 棒材、线材 |
| 铜 (Cu) | 0.10 | H111 | ASTM B211 | 棒材、线材 |
| 铁 (Fe) | 0.40 | H111 | ASTM B211 | 棒材、线材 |
| 镁 (Mg) | 4.5–5.6 | H111 | ASTM B211 | 棒材、线材 |
| 锰 (Mn) | 0.05–0.20 | H111 | ASTM B211 | 棒材、线材 |
| 硅 (Si) | 0.30 | H111 | ASTM B211 | 棒材、线材 |
| 锌 (Zn) | 0.10 | H111 | ASTM B211 | 棒材、线材 |
工艺性能
| 性能 | 评价 |
|---|---|
| 加工成形性 | 良好 |
典型应用
- 焊接结构件(船体、车辆框架、压力容器)
- 海洋环境管路、甲板设施
- 汽车油箱、燃料管路
- 铆钉、螺丝等紧固件 (H111/H12 态)
注意事项
5056 合金镁含量较高,长期在 65–150 °C 服役易产生应力腐蚀开裂 (SCC) 敏感性,设计时需考虑消除残余应力或选用低镁合金 (如 5052、5454)。
金属
- ASTM B316 5056-H32 铝合金:性能与规格全解析
- ASTM B316 5056-O 级:优质 5000 系列铝合金
- ASTM B211 5056 H12 铝合金——高强度 5000 系铝镁合金棒材/线材
- ASTM B211 5056 H14 铝合金——半硬态高强度铝镁合金规格与性能
- ASTM B211 5056 H18 铝合金——全硬态最高强度铝镁合金规格与性能
- ASTM B211 5056 H112 铝合金——铸造/锻造态 5000 系铝镁合金性能概览
- ASTM B211 5056 H32 铝合金 —— 综合性能概览
- ASTM B211 5056 H34 铝合金 —— 性能与应用指南
- ASTM B211 5056 H38 铝合金 —— 性能规范与标准
- ASTM B211 5056 H392 (H3) 铝合金 —— 5000 系列棒线材全性能解析
- ASTM B211 5154 H32 铝合金 —— 高性能 5000 系列铝镁合金
- ASTM B211 5154 H34 铝合金 —— 高强度铝镁合金性能规范