ASTM B241 2014-T4/T4510/T4511 铝合金：固溶时效态高强度管材
概述
ASTM B241 标准下的 2014 铝合金 T4、T4510、T4511 状态材料，通过固溶处理后自然时效获得高强度。作为典型的 Al-Cu-Mg-Si 系沉淀硬化合金，2014 合金兼具良好的切削加工性、焊接能力和热处理强化响应，广泛应用于航空航天与重型结构领域。
主要特性
一般性能
| 性能 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 密度 | 2.75 – 2.84 g/cm³ | 典型锻造 2000 系列铝合金数值 |
力学性能 (T4/T4510/T4511 状态，管材，依据 ASTM B241)
| 性能 | 数值 | 状态 | 相关标准 | 形态 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 弹性模量 | 70.0 – 73.0 GPa | – | – | – | 典型锻造 2000 系列铝合金数值 |
| 断后伸长率 | 10.0 % | T4, T4510, T4511 | ASTM B241 | 管材 | – |
| 断后伸长率 (A50) | 12.0 % | T4, T4510, T4511 | ASTM B241 | 管材 | A50 标距测量 |
| 平面应变断裂韧性 | 22.0 – 35.0 MPa·√m | – | – | – | 典型锻造 2000 系列铝合金数值 |
| 泊松比 | 0.33 | – | – | – | 典型锻造 2000 系列铝合金数值 |
| 剪切模量 | 26.0 – 27.5 GPa | – | – | – | 典型锻造 2000 系列铝合金数值 |
| 抗拉强度 | 345.0 MPa | T4, T4510, T4511 | ASTM B241 | 管材 | – |
热学性能
| 性能 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 热膨胀系数 | 1.6×10⁻⁵ – 2.4×10⁻⁵ 1/K | 典型锻造 2000 系列铝合金数值 |
| 熔点范围 | 500.0 – 650.0 °C | 典型锻造 2000 系列铝合金数值 |
| 比热容 | 816.0 – 963.0 J/(kg·K) | 典型锻造 2000 系列铝合金数值 |
| 热导率 | 112.0 – 251.0 W/(m·K) | 典型锻造 2000 系列铝合金数值 |
电学性能
| 性能 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 电导率 | 18,000,000 – 30,000,000 S/m | 典型锻造 2000 系列铝合金数值 |
| 电阻率 | 3.4×10⁻⁸ – 6.0×10⁻⁸ Ω·m | 典型锻造 2000 系列铝合金数值 |
化学成分 (T4/T4510/T4511 状态，管材，依据 ASTM B241)
| 元素 | 含量范围 (%) | 状态 | 相关标准 | 形态 |
|---|---|---|---|---|
| 铬 (Cr) | 0.1 (最大) | T4, T4510, T4511 | ASTM B241 | 管材 |
| 铜 (Cu) | 3.9 – 5.0 | T4, T4510, T4511 | ASTM B241 | 管材 |
| 铁 (Fe) | 0.7 (最大) | T4, T4510, T4511 | ASTM B241 | 管材 |
| 镁 (Mg) | 0.2 – 0.8 | T4, T4510, T4511 | ASTM B241 | 管材 |
| 锰 (Mn) | 0.4 – 1.2 | T4, T4510, T4511 | ASTM B241 | 管材 |
| 硅 (Si) | 0.5 – 1.2 | T4, T4510, T4511 | ASTM B241 | 管材 |
| 钛 (Ti) | 0.15 (最大) | T4, T4510, T4511 | ASTM B241 | 管材 |
| 锌 (Zn) | 0.25 (最大) | T4, T4510, T4511 | ASTM B241 | 管材 |
工艺性能
| 性能 | 评级 |
|---|---|
| 加工性 | 中等 |
状态代码说明
- T4：固溶处理后自然时效至基本稳定状态
- T4510：固溶处理后拉伸矫直（永久变形 1.5%-3%），再自然时效
- T4511：固溶处理后轻微拉伸矫直（永久变形 0.5%-1.5%），再自然时效
T4510/T4511 状态通过矫直消除残余应力，提高尺寸稳定性，适合精密管件加工。
应用领域
航空航天液压/燃油管路、卡车车架结构管、军用车辆结构件、精密机床导轨管、高压气体输送管等对强度和尺寸稳定性要求高的场合。
金属
- ASTM B241 5154-O 牌号 – 优质 5000 系列铝合金
- ASTM B241 5154-H112 牌号 – 变形铝合金规格
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- ASTM B241 2014-T62 铝合金管（截面积 ≤16,000 mm²）：高强度、优异加工性
- ASTM B241 2014-T62 铝合金管（截面积 16,000–20,000 mm²）：高强度、优异加工与焊接性
- ASTM B241 6063 O：优质耐腐蚀建筑用铝合金
- ASTM B210 2014 T4/T42 铝合金：高强度、优异加工性的沉淀硬化合金
- ASTM B210 2014 T6/T62 铝合金：高强度沉淀硬化铝合金，抗拉强度 450 MPa
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