ASTM B211 2219-T851 铝合金 —— 高温高强度先进应用材料
产品概述
ASTM B211 2219-T851 铝合金为 Al-Cu 系时效硬化合金,含铜量较高(5.8%–6.8%),以优异的高温强度和结构稳定性著称。广泛用于火箭燃料箱、超音速飞机蒙皮、发动机部件等高温服役环境。合金适合机加工、成形、热处理、冷加工等多种工艺,T851 状态经固溶、应力消除、人工时效,综合性能优异。
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 | 3.0 % | T851 | 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 | 395.0 MPa | T851 | ASTM B211 | 棒材、线材 | — |
| 抗拉强度 | 400.0 MPa | T851 | 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 (T851 状态,ASTM B211,棒/线材)
| 元素 | 含量 (%) |
|---|---|
| 铜 | 5.8 – 6.8 |
| 铁 | 0.3 |
| 镁 | 0.02 |
| 锰 | 0.2 – 0.4 |
| 硅 | 0.2 |
| 钛 | 0.02 – 0.1 |
| 锌 | 0.1 |
| 铝 | 余量 |
工艺性能
| 属性 | 评价 |
|---|---|
| 加工性 | 中等 |
典型应用
- 航天火箭液氧/液氢燃料箱(如土星 V、航天飞机外储箱)
- 超音速飞机蒙皮、发动机压气机叶片
- 高温结构件(≤ 300°C 长期服役)
- 核工业结构材料
热处理与加工建议
- 固溶处理:530°C ± 5°C,水淬
- 应力消除:拉伸 1%–3%
- 人工时效:190°C ± 5°C × 18 h(T851)
- 焊接性:可焊,但热影响区软化明显,建议摩擦搅拌焊或电子束焊
- 高温抗氧化:表面涂覆陶瓷涂层或氧化膜保护
金属
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