AA 5454 H12 铝合金 – 5000系列高强增强型合金性能全解析
AA 5454 H12 铝合金性能概览
AA 5454 H12 是 5xxx 系列中镁含量适中(2.4–3.0%)、锰含量较高(0.5–1.0%)的合金,专为提高高温稳定性和抗应力腐蚀开裂(SCC)性能而设计。H12 状态(1/4 硬)提供抗拉 270 MPa、屈服 220 MPa 的中高强度,且不易发生敏化,可在 150°C 以上长期服役而无晶间腐蚀风险。常用于化工储罐、汽车轮毂、压力容器、海上平台管架等需耐高温、抗 SCC 的场合。
一般性能
| 性能项目 | 数值 | 状态/条件 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 密度 | 2.70 g/cm³ | H12 | 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 | H12 | — |
| 断后伸长率 | 3.5 % | H12 | — |
| 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 | 270.0 MPa | H12 | — |
| 屈服强度 | 220.0 MPa | H12 | — |
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 | H12 | — |
| 最高使用温度 | 150.0 °C | — | 5xxx 系列典型值;实际抗敏化性能优于 5083,可短时超温 |
| 熔点 | 600.0 °C | H12 | 固相线/液相线区间 |
| 比热容 | 900.0 J/(kg·K) | H12 | — |
| 热导率 | 130.0 W/(m·K) | H12 | 较 5083 略高(镁含量较低) |
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) | 94.5 – 97.1 | H12 |
| 铬 (Cr) | 0.05 – 0.20 | H12 |
| 铜 (Cu) | 0.10 | H12 |
| 铁 (Fe) | 0.40 | H12 |
| 镁 (Mg) | 2.4 – 3.0 | H12 |
| 锰 (Mn) | 0.5 – 1.0 | H12 |
| 其他 (杂质) | 0.15 | H12 |
| 硅 (Si) | 0.25 | H12 |
| 钛 (Ti) | 0.20 | H12 |
| 锌 (Zn) | 0.25 | H12 |
工艺性能
| 项目 | 评价 |
|---|---|
| 加工成形性 | 良好 |
5454 vs 5083 核心差异与选材指南:
| 特性 | 5454 | 5083 | 选择建议 |
|---|---|---|---|
| Mg 含量 | 2.4–3.0% | 4.0–4.9% | 5454 低镁,抗敏化/抗 SCC 优 |
| Mn 含量 | 0.5–1.0% | 0.4–1.0% | 5454 锰更高,细化晶粒、稳定强度 |
| 抗拉强度 (H12/H22) | 270 MPa | 330–360 MPa | 5083 强度显著更高 |
| 耐海水腐蚀 | 优 | 极优 | 长期浸海选 5083 |
| 高温抗敏化 (>65°C) | 优异(不敏化) | 差(易敏化) | >150°C 或循环热载荷选 5454 |
| 焊接性 | 良好(填充 5356/5554) | 良好(填充 5183/5356) | 均可焊,填充丝不同 |
典型应用: 化工反应器、热交换器管板、汽车轮毂(铸造对应 A356,锻造用 5454)、LNG 船二次屏障、核废料容器。
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