AA 5083 H14 铝合金 – 高强度与耐腐蚀性兼备的船用级材料
AA 5083 H14 铝合金性能概览
AA 5083 H14 是 5xxx 系列高镁铝合金（Mg 4.0–4.9%）的半硬状态（H14），以卓越的海洋环境耐腐蚀性、高强度（抗拉 360 MPa）和良好的焊接性能闻名，是造船、海洋工程、压力容器、低温储罐（-196°C 仍保持韧性）的首选材料。H14 状态通过冷加工硬化并部分退火稳定，兼顾强度与成形性。
一般性能
| 性能项目 | 数值 | 状态/条件 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 密度 | 2.70 g/cm³ | H14 | 典型值 |
力学性能
| 性能项目 | 数值 | 状态/条件 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 弹性模量 | 71.0 GPa | H14 | — |
| 断后伸长率 | 3.5 % | H14 | — |
| 平面应变断裂韧性 | 22.0 – 35.0 MPa·√m | — | 5xxx 系列锻造铝典型值 |
| 泊松比 | 0.33 | — | 5xxx 系列锻造铝典型值 |
| 剪切模量 | 26.0 – 26.5 GPa | — | 5xxx 系列锻造铝典型值 |
| 抗拉强度 | 360.0 MPa | H14 | — |
| 屈服强度 | 300.0 MPa | H14 | — |
热学性能
| 性能项目 | 数值 | 状态/条件 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 热膨胀系数 | 2.4×10⁻⁵ 1/K | H14 | — |
| 最高使用温度 | 150.0 °C | — | 5xxx 系列锻造铝典型值（长期使用建议 ≤150°C 以防敏化） |
| 熔点 | 580.0 °C | H14 | 固相线/液相线区间 |
| 比热容 | 900.0 J/(kg·K) | H14 | — |
| 热导率 | 120.0 W/(m·K) | H14 | 高镁含量降低导热性 |
电学性能
| 性能项目 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 电导率 | 18.0 – 31.0 MS/m | 5xxx 系列锻造铝典型值 |
| 电阻率 | 3.3 – 5.0 ×10⁻⁸ Ω·m | 5xxx 系列锻造铝典型值 |
化学成分 (质量分数, %)
| 元素 | 含量范围 | 状态/条件 |
|---|---|---|
| 铝 (Al) | 92.4 – 95.6 | H14 |
| 铬 (Cr) | 0.05 – 0.25 | H14 |
| 铜 (Cu) | 0.10 | H14 |
| 铁 (Fe) | 0.40 | H14 |
| 镁 (Mg) | 4.0 – 4.9 | H14 |
| 锰 (Mn) | 0.4 – 1.0 | H14 |
| 其他 (杂质) | 0.15 | H14 |
| 硅 (Si) | 0.40 | H14 |
| 钛 (Ti) | 0.15 | H14 |
| 锌 (Zn) | 0.25 | H14 |
工艺性能
| 项目 | 评价 |
|---|---|
| 加工成形性 | 良好 |
关键应用提示：
- 焊接： 推荐 MIG/TIG 焊，填充丝常用 5183 或 5356；焊后无需热处理，但热影响区软化需考虑。
- 敏化风险： 长期在 65–150°C 服役可能析出 β 相 (Al₃Mg₂) 导致晶间腐蚀，关键结构件需严格控制服役温度或选用 5083-H116/H321 抗敏化状态。
- 低温韧性： -196°C 下仍保持优异冲击韧性，适用于 LNG 储罐、液氧管道等深冷设备。
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