ASTM B211 5056 H14 铝合金——半硬态高强度铝镁合金规格与性能
材料概述
ASTM B211 5056 H14 是经加工硬化至 1/2 硬状态的 5056 铝镁合金。抗拉强度达 360 MPa,在 5000 系列中属于高强度等级。H14 状态下仍保留有限的冷成形能力,适用于制造高强度紧固件、结构件、焊接前预成形构件。化学成分与 H111/H12 一致,镁含量 4.5–5.6% 提供优异耐腐蚀性和强度。
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 (H14 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 | 360.0 MPa | H14 | 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 |
| 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 %,H14 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 | H14 | ASTM B211 | 棒材、线材 |
| 铜 (Cu) | 0.10 | H14 | ASTM B211 | 棒材、线材 |
| 铁 (Fe) | 0.40 | H14 | ASTM B211 | 棒材、线材 |
| 镁 (Mg) | 4.5–5.6 | H14 | ASTM B211 | 棒材、线材 |
| 锰 (Mn) | 0.05–0.20 | H14 | ASTM B211 | 棒材、线材 |
| 硅 (Si) | 0.30 | H14 | ASTM B211 | 棒材、线材 |
| 锌 (Zn) | 0.10 | H14 | ASTM B211 | 棒材、线材 |
工艺性能
| 性能 | 评价 |
|---|---|
| 加工成形性 | 良好 (H14 态成形性有限,建议简单弯曲或冲压) |
状态选择指南
- O 态:最佳成形性,用于深冲、复杂弯曲
- H111:轻微加工硬化,焊接结构、一般用途
- H12 (1/4 硬):强度提升,适合铆钉、螺丝冷镦
- H14 (1/2 硬):高强度,结构件、紧固件,成形性受限
- H18 (全硬):最高强度,弹簧、电缆、不再成形的零件
典型应用
- 高强度结构螺栓、铆钉
- 航空航天、汽车结构件
- 压力容器焊接前预成形件
- 海洋工程高强度紧固件
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