AA 5010-H24 级铝合金 —— 关键力学性能与标准规范
材料概述
AA 5010-H24 属 5000 系列铝镁合金，H24 态为加工硬化后部分退火（1/2 硬）。相比 H22，强度更高（抗拉 140–180 MPa），成形性略降，仍保持良好的焊接性、耐腐蚀性。适用于需较高强度且有一定成形要求的船舶、储罐、压力容器、车辆结构件。
基本物理性能
| 性能项目 | 数值 | 状态/条件 | 相关标准 |
|---|---|---|---|
| 密度 | 2.71 g/cm³ | H24 | AA Standards, ASTM B209 |
力学性能
| 性能项目 | 数值 | 状态/条件 | 相关标准 | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| 弹性模量 | 69.0 – 70.0 GPa | — | — | 典型值，适用于变形 5000 系列铝合金 |
| 平面应变断裂韧性 | 22.0 – 35.0 MPa·√m | — | — | 典型值，适用于变形 5000 系列铝合金 |
| 泊松比 | 0.33 | — | — | 典型值，适用于变形 5000 系列铝合金 |
| 剪切模量 | 26.0 – 26.5 GPa | — | — | 典型值，适用于变形 5000 系列铝合金 |
| 抗拉强度 | 140.0 – 180.0 MPa | H24 | AA Standards, ASTM B209 |
热学性能
| 性能项目 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 热膨胀系数 | 22.0 – 25.0 × 10⁻⁶ 1/K | 典型值，适用于变形 5000 系列铝合金 |
| 最高服务温度 | 150.0 °C | 典型值，适用于变形 5000 系列铝合金 |
| 熔点范围 | 560.0 – 655.0 °C | 典型值，适用于变形 5000 系列铝合金 |
| 比热容 | 879.0 – 963.0 J/(kg·K) | 典典型值，适用于变形 5000 系列铝合金 |
| 热导率 | 112.0 – 205.0 W/(m·K) | 典型值，适用于变形 5000 系列铝合金 |
电学性能
| 性能项目 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 电导率 | 18.0 – 31.0 MS/m | 典型值，适用于变形 5000 系列铝合金 |
| 电阻率 | 3.3 – 5.0 × 10⁻⁸ Ω·m | 典型值，适用于变形 5000 系列铝合金 |
化学成分 (质量分数, %)
| 元素 | 含量范围 | 状态/条件 | 相关标准 |
|---|---|---|---|
| 铬 (Cr) | 0.15 | H24 | AA Standards, ASTM B209 |
| 铜 (Cu) | 0.25 | H24 | AA Standards, ASTM B209 |
| 铁 (Fe) | 0.70 | H24 | AA Standards, ASTM B209 |
| 镁 (Mg) | 0.20 – 0.60 | H24 | AA Standards, ASTM B209 |
| 锰 (Mn) | 0.10 – 0.30 | H24 | AA Standards, ASTM B209 |
| 硅 (Si) | 0.40 | H24 | AA Standards, ASTM B209 |
| 钛 (Ti) | 0.10 | H24 | AA Standards, ASTM B209 |
| 锌 (Zn) | 0.30 | H24 | AA Standards, ASTM B209 |
| 铝 (Al) | 余量 | H24 | AA Standards, ASTM B209 |
工艺性能评价
| 性能项目 | 评价等级 | |
|---|---|---|
| 加工成形性 | 良好 | |
选材指南：H22 vs H24 vs H26
- 强度优先、成形量小 → H26（抗拉 160–200 MPa）
- 强度与成形平衡 → H24（抗拉 140–180 MPa，通用性最强）
- 大变形成形、深拉伸 → H22（抗拉 120–160 MPa）或 O 态（105–145 MPa）
- 焊接结构件：均可焊接，但焊后热影响区均软化至 O 态水平，设计按焊接态强度（~105 MPa）校核。
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