ASTM B211 5056 H112 铝合金——铸造/锻造态 5000 系铝镁合金性能概览
材料概述
ASTM B211 5056 H112 是指以铸造或锻造工艺生产、仅经高温成形后自然冷却（或轻微机械加工）的 5056 铝镁合金。H112 状态适用于锻件、挤压型材、厚板坯料等。其力学性能介于 O 态和 H111 之间，保留了良好的成形性和韧性，同时具备 5000 系合金优异的耐腐蚀性和可焊性。
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 (H112 状态，典型值)
| 性能 | 数值 | 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 | 290–310 MPa | 锻件/挤压材典型范围 |
| 屈服强度 | 150–180 MPa | 锻件/挤压材典型范围 |
| 断后伸长率 | 18–22% | 锻件/挤压材典型范围 |
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 %，ASTM B211 5056 通用)
| 元素 | 含量范围 |
|---|---|
| 铬 (Cr) | 0.05–0.20 |
| 铜 (Cu) | 0.10 |
| 铁 (Fe) | 0.40 |
| 镁 (Mg) | 4.5–5.6 |
| 锰 (Mn) | 0.05–0.20 |
| 硅 (Si) | 0.30 |
| 锌 (Zn) | 0.10 |
工艺性能
| 性能 | 评价 |
|---|---|
| 加工成形性 | 良好 (铸造/锻造态组织均匀，适合后续机加工、焊接、成形) |
| 焊接性 | 优异 (所有商业焊接方法均适用，推荐 5356/5183 焊丝) |
| 机加工性 | 一般 (高镁合金粘刀，建议使用硬质合金刀具、大前角、充分切削液) |
H112 与其他状态对比
- vs O 态：H112 具有锻造/挤压加工硬化，强度略高，组织更致密。
- vs H111：H112 为热成形后自然时效，H111 为退火后轻微冷加工，性能接近但 H112 更稳定。
- vs H12/H14/H18：H112 强度最低但延展性最好，适合需要大量后续加工的坯料。
典型应用
- 锻造轮毂、控制臂、结构节点
- 挤压型材：船舶型材、车辆框架、建筑结构件
- 厚板坯料：经机加工制造航海、航空零部件
- 焊接结构预成形件：储罐、管道、压力容器筒体
热处理建议
H112 态通常不再进行固溶热处理（5000 系不可热处理强化）。如需最大成形性，可在 340–360 °C 退火 1–2 h 炉冷至 O 态。焊接后一般不需后续热处理，但厚件建议振动时效消除残余应力。
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