Pink Sheets 355.0-T51 铝合金铸件——全面材料规范

材料概述

355.0-T51 是一种 Al-Si-Mg-Cu 系铸造铝合金，执行 Pink Sheets 标准（兼容 ASTM B26、B108、B618）。T51 态为人工时效强化状态，兼具良好铸造性、中等强度和优异的高温性能，广泛用于砂型/金属型铸件。

主要性能参数

一般物理性能

性能	数值	状态
密度	2.80 g/cm³	T51

力学性能 (T51 态)

性能	温度	数值	状态	相关标准	形态	备注
压缩屈服强度	—	165 MPa	T51	—	—
弹性模量	—	76.0 GPa	T51	—	—
	25 °C	70.3 GPa	T51	—	—
	150 °C	67.6 GPa	T51	—	—
	204 °C	64.1 GPa	T51	—	—
	260 °C	56.5 GPa	T51	—	—
断后伸长率 (50 mm)	-195 °C	1.5 %	T51	—	—	砂型铸造
	-80 °C	1.5 %	T51	—	—	砂型铸造
	-28 °C	1.5 %	T51	—	—	砂型铸造
	—	1.5 %	T51	—	—
	24 °C	1.5 %	T51	—	—	砂型铸造
	100 °C	2 %	T51	—	—	砂型铸造
	150 °C	3 %	T51	—	—	砂型铸造
	205 °C	8 %	T51	—	—	砂型铸造
	260 °C	16 %	T51	—	—	砂型铸造
	315 °C	36 %	T51	—	—	砂型铸造
	371 °C	50 %	T51	—	—	砂型铸造
疲劳强度	—	55 MPa	T51	—	—	5×10⁸ 次，R.R. Moore 旋转弯曲
布氏硬度	—	65–90 HB	T51	—	—	500 kg, 10 mm球
	—	65 HB	T51	Pink Sheets, ASTM B26, B618	铸件
	—	75 HB	T51	Pink Sheets, ASTM B108	铸件
泊松比	—	0.33	T51	—	—
剪切模量	—	26.2 GPa	T51	—	—
剪切强度	—	152 MPa	T51	—	—
抗拉强度	-195 °C	227 MPa	T51	—	—	砂型铸造
	-80 °C	200 MPa	T51	—	—	砂型铸造
	-28 °C	193 MPa	T51	—	—	砂型铸造
	—	170 MPa	T51	Pink Sheets, ASTM B26, B618	铸件
	—	185 MPa	T51	Pink Sheets, ASTM B108	铸件
	24 °C	193 MPa	T51	—	—	砂型铸造
	100 °C	193 MPa	T51	—	—	砂型铸造
	150 °C	165 MPa	T51	—	—	砂型铸造
	205 °C	95 MPa	T51	—	—	砂型铸造
	260 °C	67 MPa	T51	—	—	砂型铸造
	315 °C	40 MPa	T51	—	—	砂型铸造
	371 °C	25 MPa	T51	—	—	砂型铸造
	屈服强度 (Rp0.2)	-195 °C	185 MPa	T51	—	—	砂型铸造
-80 °C		165 MPa	T51	—	—	砂型铸造
-28 °C		160 MPa	T51	—	—	砂型铸造
—		125 MPa	T51	Pink Sheets, ASTM B26, B618	铸件
—		150 MPa	T51	—	—
24 °C		160 MPa	T51	—	—	砂型铸造
100 °C		152 MPa	T51	—	—	砂型铸造
150 °C		130 MPa	T51	—	—	砂型铸造
205 °C		70 MPa	T51	—	—	砂型铸造
260 °C		35 MPa	T51	—	—	砂型铸造
315 °C		21 MPa	T51	—	—	砂型铸造
371 °C		14 MPa	T51	—	—	砂型铸造

热学性能

性能	温度	数值	状态	相关标准	形态	备注
线膨胀系数	—	2.3×10⁻⁵ 1/K	T51	—	—
	100 °C	2.23×10⁻⁵ 1/K	T51	—	—	20°C至该温度名义值
	300 °C	2.47×10⁻⁵ 1/K	T51	—	—	20°C至该温度名义值
熔点范围	—	546–621 °C	T51	Pink Sheets, ASTM B108, B26, B618	铸件
熔点范围	—	560 °C	T51	—	—
比热容	—	880 J/(kg·K)	T51	—	—
热导率	—	170 W/(m·K)	T51	—	—
热导率	25 °C	167 W/(m·K)	T51	—	—	未注明来源值

电学性能

性能	数值	状态	备注
电导率	2.494×10⁷ S/m	T51	典型/推导值
电阻率	4.01×10⁻⁸ Ω·m	T51	典型值
IACS 电导率	43 % IACS	T51	典型值

化学成分 (wt%)

元素	含量范围	状态	相关标准	形态
铝 (Al)	90.3–94.1 %	T51	—	—
铬 (Cr)	0.25 %	T51	Pink Sheets, ASTM B108, B26, B618	铸件
铜 (Cu)	1.0–1.5 %	T51	Pink Sheets, ASTM B108, B26, B618	铸件
铁 (Fe)	0.6 %	T51	—	—
铁 (Fe)	0.60 %	T51	Pink Sheets, ASTM B108, B26, B618	铸件
镁 (Mg)	0.4–0.6 %	T51	Pink Sheets, ASTM B108, B26, B618	铸件
锰 (Mn)	0.5 %	T51	Pink Sheets, ASTM B108, B26, B618	铸件
其他杂质	0.15 %	T51	—	—
硅 (Si)	4.5–5.5 %	T51	Pink Sheets, ASTM B108, B26, B618	铸件
钛 (Ti)	0.25 %	T51	Pink Sheets, ASTM B108, B26, B618	铸件
锌 (Zn)	0.35 %	T51	Pink Sheets, ASTM B108, B26, B618	铸件

工艺与应用特性

铸造性能优异，流动性好，热裂倾向低
T51 时效制度：250–280 °C × 2–5 h + 150–180 °C × 8–12 h
可焊性一般，建议惰性气体保护焊，焊后时效处理
机加工性良好，适合高速切削

典型应用

航空航天结构铸件（支架、壳体）
汽车发动机缸体、变速箱壳体
泵阀壳体、液压元件
通用机械结构铸件

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