ASTM B211 2024-T351 铝合金 —— 高强度航空级材料
产品概述
ASTM B211 2024-T351 铝合金是一种以铜为主要合金元素的高强度变形铝合金,广泛应用于航空航天领域。该合金在退火状态下具有良好的成形性和可加工性,可加工出高精度表面光洁度。虽然其耐腐蚀性相对较低,但通过表面处理(如阳极氧化或包覆)可有效改善。T351 状态指固溶热处理、应力消除后自然时效,兼顾高强度与良好的抗疲劳性能,适用于飞机结构件、机翼蒙皮、机身框架等关键承力部件。
主要特性
一般物理属性
| 属性 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 密度 | 2.75 – 2.84 g/cm³ | 典型 2000 系变形铝合金数值 |
力学性能
| 属性 | 数值 | 状态 | 相关标准 | 产品形式 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 弹性模量 | 70.0 – 73.0 GPa | — | — | — | 典型 2000 系变形铝合金数值 |
| 延伸率 | 8.0 % | T351 | ASTM B211 | 棒材、线材 | — |
| 延伸率 | 9.0 % | T351 | ASTM B211 | 棒材、线材 | — |
| 平面应变断裂韧性 | 22.0 – 35.0 MPa·√m | — | — | — | 典型 2000 系变形铝合金数值 |
| 泊松比 | 0.33 | — | — | — | 典型 2000 系变形铝合金数值 |
| 剪切模量 | 26.0 – 27.5 GPa | — | — | — | 典型 2000 系变形铝合金数值 |
| 抗拉强度 | 425.0 MPa | T351 | ASTM B211 | 棒材、线材 | — |
热学性能
| 属性 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 热膨胀系数 | 1.6e-05 – 2.4e-05 1/K | 典型 2000 系变形铝合金数值 |
| 熔点 | 500.0 – 650.0 °C | 典型 2000 系变形铝合金数值 |
| 比热容 | 816.0 – 963.0 J/(kg·K) | 典型 2000 系变形铝合金数值 |
| 导热系数 | 112.0 – 251.0 W/(m·K) | 典型 2000 系变形铝合金数值 |
电学性能
| 属性 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 电导率 | 18,000,000 – 30,000,000 S/m | 典型 2000 系变形铝合金数值 |
| 电阻率 | 3.4e-08 – 6e-08 Ω·m | 典型 2000 系变形铝合金数值 |
化学成分 (T351 状态,ASTM B211,棒/线材)
| 元素 | 含量 (%) |
|---|---|
| 铬 | 0.1 |
| 铜 | 3.8 – 4.9 |
| 铁 | 0.5 |
| 镁 | 1.2 – 1.8 |
| 锰 | 0.3 – 0.9 |
| 硅 | 0.5 |
| 钛 | 0.15 |
| 锌 | 0.25 |
| 铝 | 余量 |
工艺性能
| 属性 | 评价 |
|---|---|
| 加工性 | 中等 |
典型应用
- 飞机机翼、机身结构件、桁条、肋条
- 航空航天紧固件、起落架部件
- 高强度结构件、军工装备
热处理与加工建议
- 固溶处理:495°C ± 5°C,保温后水淬
- 应力消除:拉伸 1% – 3%(T351 状态)
- 自然时效:室温放置 4–5 天达到 T351 稳定性能
- 焊接性:较差,建议采用铆接、螺栓连接或摩擦搅拌焊
- 表面处理:阳极氧化、化学转化膜、包覆纯铝层以提高耐蚀性
金属
- ASTM B211 5056 H111 铝合金——5000 系铝镁合金棒材/线材综合性能
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- ASTM B210 2024-T3 铝合金 —— 高强度航空航天级材料
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