3.1355 高强度铝合金（DIN 1725-1 F44）——航空航天首选材料
材料概述
DIN 3.1355（牌号 F44，对应 EN AW-2024）属于 2xxx 系铝铜镁高强铝合金，是航空航天工业的核心结构材料之一。该合金在固溶处理+时效状态（F44/T4/T351）下展现优异的比强度、良好的疲劳性能和切削加工性，广泛用于飞机机身蒙皮、机翼肋、机身框架、起落架部件等关键承力结构。退火态下成形性极佳，便于复杂形状零件制造。
主要特性
一般性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 状态 | 相关标准 |
|---|---|---|---|---|
| 密度 | 20.0 °C | 2.77 g/cm³ | F44 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4 |
力学性能（多温度段）
| 性能 | 温度 | 数值 | 状态 | 相关标准 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 弹性模量 | 20.0 °C | 70.0 – 74.5 GPa | F44 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4 | — |
| 断后伸长率 | -196.0 °C | 19.0 % | F44 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4 | — |
| -80.0 °C | 19.0 % | F44 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4 | — | |
| -28.0 °C | 19.0 % | F44 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4 | — | |
| 20.0 °C | 19.0 % | F44 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4 | — | |
| 100.0 °C | 19.0 % | F44 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4 | — | |
| 150.0 °C | 17.0 % | F44 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4 | — | |
| 200.0 °C | 27.0 % | F44 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4 | — | |
| 260.0 °C | 55.0 % | F44 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4 | — | |
| 315.0 °C | 75.0 % | F44 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4 | — | |
| 370.0 °C | 100.0 % | F44 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4 | — | |
| 平面应变断裂韧性 | — | 22.0 – 35.0 MPa·√m | — | — | 锻造 2xxx 系典型值 |
| 泊松比 | — | 0.33 | — | — | 锻造 2xxx 系典型值 |
| 剪切模量 | 20.0 °C | 27.0 – 28.0 GPa | F44 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4 | — |
| 抗拉强度 | -196.0 °C | 580.0 MPa | F44 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4 | — |
| -80.0 °C | 490.0 MPa | F44 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4 | — | |
| -28.0 °C | 475.0 MPa | F44 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4 | — | |
| 20.0 °C | 470.0 MPa | F44 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4 | — | |
| 100.0 °C | 435.0 MPa | F44 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4 | — | |
| 150.0 °C | 310.0 MPa | F44 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4 | — | |
| 200.0 °C | 180.0 MPa | F44 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4 | — | |
| 260.0 °C | 75.0 MPa | F44 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4 | — | |
| 315.0 °C | 50.0 MPa | F44 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4 | — | |
| 370.0 °C | 35.0 MPa | F44 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4 | — |
热学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 状态 | 相关标准 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 热膨胀系数 | — | 1.6e-5 – 2.4e-5 1/K | — | — | 锻造 2xxx 系典型值 |
| 熔点 | — | 500.0 – 650.0 °C | — | — | 锻造 2xxx 系典型值 |
| 比热容 | 20.0 °C | 875.0 J/(kg·K) | F44 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4 | — |
| 热导率 | 20.0 °C | 130.0 – 150.0 W/(m·K) | F44 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4 | — |
电学性能
| 性能 | 温度 | 数值 | 状态 | 相关标准 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 电导率 | 20.0 °C | 18,000,000 – 21,000,000 S/m | F44 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4 | — |
| 电阻率 | — | 3.4e-8 – 6.0e-8 Ω·m | — | — | 锻造 2xxx 系典型值 |
化学成分（质量分数，%）
| 元素 | 含量范围 | 状态 | 相关标准 |
|---|---|---|---|
| 铬 (Cr) | 0.1 | F44 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4 |
| 铜 (Cu) | 3.8 – 4.9 | F44 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4 |
| 铁 (Fe) | 0.5 | F44 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4 |
| 镁 (Mg) | 1.2 – 1.8 | F44 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4 |
| 锰 (Mn) | 0.3 – 0.9 | F44 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4 |
| 硅 (Si) | 0.5 | F44 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4 |
| 钛 (Ti) | 0.15 | F44 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4 |
| 锌 (Zn) | 0.25 | F44 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4 |
| 铝 (Al) | 余量 | F44 | DIN 1725-1, EN 573-3, EN 573-4 |
工艺性能
加工性能：中等切削加工性；退火态下成形性优异，可进行冲压、拉伸、弯曲等冷成形工艺；可采用常规焊接方法（TIG、MIG、激光焊），但需注意热影响区软化；阳极氧化保护性一般，通常需表面处理（喷涂、化学转化膜）提升耐腐蚀性。
典型应用
- 航空航天：机身蒙皮、机翼结构、机身框架、起落架部件
- 高端装备：精密机床主轴、机器人臂结构件
- 赛车/高性能汽车：悬挂控制臂、底盘结构件
- 模具制造：吹塑模、注塑模架
热处理制度参考
- 固溶处理：495–505°C 保温 1–3 h，水淬
- 时效处理：自然时效（T4/T351）室温放置 4–7 天；人工时效（T6/T651）190°C × 8–12 h
- 退火：410–430°C 保温 2–3 h，炉冷至 260°C 以下出炉
金属
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- DIN 1725-1 3.2305 牌号 (E-AlMgSi) – 电工用高导电铝镁硅合金
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