Pink Sheets 201.0 T7 铸造铝合金——高性能力学性能详解
概述
201.0 属 Al-Cu 系铸造铝合金(2xx.x 系列),T7 态为固溶+稳定化处理,兼顾高温蠕变强度、中等韧性与良好铸造性。广泛用于航空发动机、汽车动力总成等高温结构件。以下汇总 Pink Sheets 及 ASTM B26/B618 标准下的关键数据。
通用物理性能
| 性能 | 数值 | 状态 |
|---|---|---|
| 密度 | 3.10 g/cm³ | T7 |
力学性能
高温蠕变强度 (1000 h)
| 温度 | 蠕变强度 (MPa) | 状态 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 150 °C | 270 | T7 | 1000 h |
| 175 °C | 180 | T7 | 1000 h |
| 205 °C | 130 | T7 | 1000 h |
| 230 °C | 95 | T7 | 1000 h |
| 260 °C | 70 | T7 | 1000 h |
| 290 °C | 48 | T7 | 1000 h |
| 315 °C | 31 | T7 | 1000 h |
常温/高温拉伸性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 状态 | 标准/形态 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 弹性模量 | — | 71.0 GPa | T7 | — | |
| — | 71 GPa | T7 | — | ||
| 断后伸长率 | — | 3.0 % | T7 | Pink Sheets, ASTM B26/B618 / 铸件 | A100 |
| — | 4.4 % | T7 | — | ||
| 25 °C | 4.5 % | T7 | — | 砂铸, 50 mm 标距 | |
| 105 °C | 7 % | T7 | — | 砂铸, 50 mm 标距 | |
| 205 °C | 14 % | T7 | — | 砂铸, 50 mm 标距 | |
| 315 °C | 43 % | T7 | — | 砂铸, 50 mm 标距 | |
| 布氏硬度 | — | 130 HBW | T7 | — | 500 kg, 10 mm 球压头 |
| 泊松比 | — | 0.33 | T7 | — | |
| 剪切模量 | — | 23.0 GPa | T7 | — | |
| 抗拉强度 | — | 415 MPa | T7 | Pink Sheets, ASTM B26/B618 / 铸件 | |
| — | 470 MPa | T7 | — | ||
| 25 °C | 467 MPa | T7 | — | 砂铸 | |
| 105 °C | 315 MPa | T7 | — | 砂铸 | |
| 205 °C | 185 MPa | T7 | — | 砂铸 | |
| 315 °C | 60 MPa | T7 | — | 砂铸 | |
| 屈服强度 (RP0.2) | — | 345 MPa | T7 | Pink Sheets, ASTM B26/B618 / 铸件 | |
| — | 410 MPa | T7 | — | ||
| 25 °C | 415 MPa | T7 | — | 砂铸 | |
| 105 °C | 275 MPa | T7 | — | 砂铸 | |
| 205 °C | 150 MPa | T7 | — | 砂铸 | |
| 315 °C | 55 MPa | T7 | — | 砂铸 |
热学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 状态 | 标准/形态 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 热膨胀系数 | — | 2.1×10⁻⁵ 1/K | T7 | — | |
| 100 °C | 19.3×10⁻⁶ 1/K | T7 | — | 20°C 至该温度平均值 | |
| 200 °C | 22.7×10⁻⁶ 1/K | T7 | — | 20°C 至该温度平均值 | |
| 300 °C | 24.7×10⁻⁶ 1/K | T7 | — | 20°C 至该温度平均值 | |
| 熔点范围 | — | 570.0 °C | T7 | — | |
| — | 571–649 °C | T7 | Pink Sheets, ASTM B26/B618 / 铸件 | ||
| 比热容 | — | 920 J/(kg·K) | T7 | — | |
| 热导率 | — | 120 W/(m·K) | T7 | — |
电学性能
| 性能 | 数值 | 状态 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 电导率 | 19.0 MS/m | T7 | 典型/推导值 |
| 电阻率 | 4.35–6.25×10⁻⁸ Ω·m | — | 典型铸造 2xx.x 系列值 |
| IACS 电导率 | 32–34 % IACS | T7 | 典型值 |
化学成分 (wt%)
| 元素 | 含量范围 | 状态 | 标准/形态 |
|---|---|---|---|
| 铝 (Al) | 92.1–95.1 % | T7 | — |
| 铜 (Cu) | 4.0–5.2 % | T7 | Pink Sheets, ASTM B26/B618 / 铸件 |
| 铁 (Fe) | 0.15 % | T7 | — |
| 铁 (Fe) | 0.15 % | T7 | Pink Sheets, ASTM B26/B618 / 铸件 |
| 镁 (Mg) | 0.15–0.55 % | T7 | Pink Sheets, ASTM B26/B618 / 铸件 |
| 锰 (Mn) | 0.20–0.50 % | T7 | Pink Sheets, ASTM B26/B618 / 铸件 |
| 其他 (各) | 0.10 % | T7 | — |
| 硅 (Si) | 0.10 % | T7 | Pink Sheets, ASTM B26/B618 / 铸件 |
| 银 (Ag) | 0.40–1.0 % | T7 | Pink Sheets, ASTM B26/B618 / 铸件 |
| 钛 (Ti) | 0.15–0.35 % | T7 | Pink Sheets, ASTM B26/B618 / 铸件 |
典型应用
- 航空发动机缸头、活塞、涡轮箱等高温结构件
- 汽车发动机缸盖、进排气歧管
- 高温泵体、阀体、压缩机部件
选材提示
201.0-T7 在 150–300 °C 长时蠕变性能优异,室温强度高,但延伸率较低(~3–4%)。需复杂薄壁铸件时可考虑 A356/A357 等 Al-Si 系;需更高韧性时可评估 355/356 系。设计时须按具体工作温度选取对应蠕变/拉伸数据,并留足安全系数。
金属
- AA 201.0 T4 铸造铝合金 – 关键力学与热学性能
- EN 573-3 3.0515 O3 铝合金:关键力学与热学性能
- EN 573-3 AW-4043A O3 4000系列铝合金线材规格
- EN 573-3 AW-4047A O3 高硅铝合金线材规格
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- EN 573-3 AW-5556A F – 高性能 5000 系列铝合金
- EN 573-3 认证 AW-5556A O3 铝合金牌号
- EN 573-3 AW-5087 F态铝合金:关键性能与标准
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