EN 573-3 3.0505 H111 铝锰合金技术规格详解
材料概述
EN 573-3 3.0505 号铝合金对应 3103/3003 类 Al-Mn 合金，H111 状态为“退火后适度加工硬化”，属于 3000 系列防锈铝代表牌号。锰含量 0.3–0.8% 赋予其比纯铝显著更高的强度（抗拉 100–155 MPa）、优异的耐大气/海洋腐蚀性、良好的焊接性和成形性。广泛用于储罐、管道、压力容器、建筑屋面、汽车油箱、散热器等中等强度耐蚀结构件。
主要性能参数
一般物理属性
| 性能项目 | 数值 | 状态 | 参考标准 |
|---|
| 密度 | 2.71–2.72 g/cm³ | H111 | EN 573-3, EN 485 |
力学性能
| 性能项目 | 数值 | 状态 | 参考标准 | 备注 |
|---|
| 180°弯曲半径 (t=厚度) | 0.5 t | H111 | EN 573-3, EN 485 | 优异成形性指标 |
| 弹性模量 | 69–70 GPa | H111 | EN 573-3, EN 485 | 两数据源并列 |
| 布氏硬度 | 29 HB | H111 | EN 573-3, EN 485 | — |
| 平面应变断裂韧性 | 22.0–35.0 MPa·√m | — | — | 典型锻造 3000 系列铝合金数值 |
| 泊松比 | 0.33 | — | — | 典型锻造 3000 系列铝合金数值 |
| 剪切模量 | 25.0–26.0 GPa | — | — | 典型锻造 3000 系列铝合金数值 |
| 抗拉强度 | 100–155 MPa | H111 | EN 573-3, EN 485 | — |
热学性能
| 性能项目 | 温度 | 数值 | 状态 | 参考标准 | 备注 |
|---|
| 线膨胀系数 | 20 °C | 23.6 × 10⁻⁶ 1/K | H111 | EN 573-3, EN 485 | — |
| 100 °C | 23.6 × 10⁻⁶ 1/K | H111 | EN 573-3, EN 485 | — |
| 熔点范围 | — | 635–655 °C | H111 | EN 573-3, EN 485 | 两数据源：635–655 / 640–655 °C |
| 比热容 | — | 893–920 J/(kg·K) | — | — | 典型锻造 3000 系列铝合金数值 |
| 热导率 | — | 160–190 W/(m·K) | H111 | EN 573-3, EN 485 | 两数据源：160–190 / 172 W/(m·K) |
电学性能
| 性能项目 | 数值 | 状态 | 参考标准 |
|---|
| 电导率 | 23–26 MS/m (约 40–45% IACS) | H111 | EN 573-3, EN 485 |
| 电阻率 | 3.85–4.35 × 10⁻⁸ Ω·m | H111 | EN 573-3, EN 485 |
化学成分 (质量分数，%)
| 元素 | 含量范围 | 状态 | 参考标准 |
|---|
| 铬 (Cr) | ≤0.20 | H111 | EN 573-3, EN 485 |
| 铜 (Cu) | ≤0.30 | H111 | EN 573-3, EN 485 |
| 铁 (Fe) | ≤0.70 | H111 | EN 573-3, EN 485 |
| 镁 (Mg) | 0.20–0.80 | H111 | EN 573-3, EN 485 |
| 锰 (Mn) | 0.30–0.80 | H111 | EN 573-3, EN 485 |
| 硅 (Si) | ≤0.60 | H111 | EN 573-3, EN 485 |
| 钛 (Ti) | ≤0.10 | H111 | EN 573-3, EN 485 |
| 锌 (Zn) | ≤0.40 | H111 | EN 573-3, EN 485 |
| 铝 (Al) | 余量 | H111 | EN 573-3, EN 485 |
工艺性能评价
| 项目 | 评级 | 说明 |
|---|
| 加工成形性 | 良好 | 适合冲压、弯曲、深拉伸、旋压、焊接成形 |
3000 系列核心合金对比与选材指南
| 合金/状态 | 抗拉强度 (MPa) | 屈服强度 (MPa) 典型 | 伸长率 (%) 典型 | 主要特征 |
|---|
| 3003-O / 3103-O | 95–130 | ~35 | 30–40 | 最佳成形性，深拉伸首选 |
| 3003-H111 / 3103-H111 (3.0505) | 100–155 | ~55 | 15–25 | 强度/成形平衡，通用结构件 |
| 3003-H14 / 3103-H14 | 140–180 | ~115 | 8–15 | 高强度，薄板成形需注意回弹 |
| 3004 / 3104 (Al-Mn-Mg) | 170–230 | ~130 | 10–18 | Mg 强化，易拉罐罐身料、高强罐体 |
| 5052 (Al-Mg) | 190–260 | ~130 | 12–20 | 更高强度、更优耐海洋蚀、可焊性佳 |
典型应用与设计要点
- 储罐/压力容器 (GB/T 150, ASME BPVC)：H111/H112 板材焊接构件，设计应力按 3003-H14 取值，焊缝效率 1.0（同材质焊丝 4043/5356）。
- 建筑屋面/墙面系统：0.7–1.2 mm 卷板，H111/H24 兼顾抗风压强度与滚压成形。
- 汽车油箱/散热器水箱：深拉伸/钎焊组装，H111/O 态料经成形后局部工艺硬化满足强度。
- 热交换器翅片/管：利用 160–190 W/(m·K) 导热系数，薄壁钎焊结构。
焊接工艺提示：推荐 4043 (Al-5%Si) 焊丝（抗裂性最佳）或 5356 (Al-5%Mg) 焊丝（焊缝强度更高、色泽匹配阳极氧化）。预热 ≤150℃，层间温 ≤150℃，避免过热粗化晶粒。焊后一般不时效，如需消除残余应力可 200℃×1h 炉中去应力退火（硬度微降）。
耐蚀性补充：3000 系列在大气、淡水、食品介质中耐蚀优异；含氯离子>200 ppm 或 pH<4/ >9 环境下建议阳极氧化封闭或转用 5052/5754。应力腐蚀开裂 (SCC) 敏感度低，但高拉应力+特定介质下仍需防护。
