AA 3103 H19 铝合金:3000 系列高强态力学与热学性能全览
AA 3103 H19 铝合金概述
AA 3103 H19 是 3xxx 系列铝锰合金的最高应变硬化状态(H19,1/2 硬以上),锰含量 0.9–1.5%,赋予材料优异的固溶强化与加工硬化能力。兼具高强度、良好耐蚀性与焊接性,常用于结构承载件。
主要物理与力学性能
一般性能
| 性能项目 | 数值 | 状态/备注 |
|---|---|---|
| 密度 | 2.80 g/cm³ | H19 |
力学性能
| 性能项目 | 数值 | 状态 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 弹性模量 | 72.0 GPa | H19 | |
| 抗拉强度 | 230 MPa | H19 | |
| 屈服强度 | 200 MPa | H19 | |
| 断后伸长率 | 1.2 % | H19 | |
| 平面应变断裂韧性 | 22.0–35.0 MPa·√m | — | 3xxx 系列典型值 |
| 泊松比 | 0.33 | — | 3xxx 系列典型值 |
| 剪切模量 | 25.0–26.0 GPa | — | 3xxx 系列典型值 |
热学性能
| 性能项目 | 数值 | 状态 |
|---|---|---|
| 热膨胀系数 | 2.3×10⁻⁵ 1/K | H19 |
| 熔点 | 640 °C | H19 |
| 比热容 | 890 J/(kg·K) | H19 |
| 热导率 | 160 W/(m·K) | H19 |
电学性能
| 性能项目 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 电导率 | 23.0–29.0 MS/m | 3xxx 系列典型值 |
| 电阻率 | 3.4–4.2×10⁻⁸ Ω·m | 3xxx 系列典型值 |
化学成分 (wt%)
| 元素 | 含量范围 | 状态 |
|---|---|---|
| 铝 (Al) | 96.3–99.1 % | H19 |
| 铬 (Cr) | 0.1 % | H19 |
| 铜 (Cu) | 0.1 % | H19 |
| 铁 (Fe) | 0.7 % | H19 |
| 镁 (Mg) | 0.3 % | H19 |
| 锰 (Mn) | 0.9–1.5 % | H19 |
| 硅 (Si) | 0.5 % | H19 |
| 钛 (Ti) | 0.1 % | H19 |
| 锌 (Zn) | 0.2 % | H19 |
| 锆 (Zr) | 0.1 % | H19 |
| 其他 | 0.15 % | H19 |
工艺性能
| 项目 | 评价 |
|---|---|
| 加工成形性 | 良好,H19 态成形极限较低,建议简单弯曲/冲压;复杂件需中间退火 |
| 焊接性 | 优异,推荐 4043/5356 填充材料,焊后热影响区软化需评估 |
| 耐腐蚀性 | 大气/海水/工业气氛中表现优异,锰提高抗点蚀能力 |
| 表面处理 | 阳极氧化、化学转化膜、喷涂均适用 |
典型应用场景
- 压力容器筒体、封头、管板(执行 ASME BPVC Section VIII)
- 化工储罐、管道系统、换热器组件
- 汽车油箱、散热器水室、结构加强梁
- 建筑幕墙型材、屋面支撑系统
- 食品/医药包装罐体、瓶盖料
选材对比与建议
| 状态 | 抗拉 (MPa) | 屈服 (MPa) | 伸长率 (%) | 适用场景 |
|---|---|---|---|---|
| H14 | 160–180 | 130–150 | 4–6 | 深冲复杂件 |
| H16 | 190–210 | 160–180 | 2–4 | 中等成形/中等强度 |
| H19 | 230 | 200 | 1.2 | 高强结构件、少成形 |
设计选材请参照 GB/T 3190、ASTM B209、EN 573-3 及 ASME 相关规范。
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