AW-5040 H14 铝合金：EN 573-3 认证食品级高强度 AlMg 合金
AW-5040 H14 铝合金概述
AW-5040 H14 是 Al-Mg 系变形铝合金的半硬态（H14，1/2 硬），经应变硬化强化，符合 EN 573-3 标准并通过食品级安全认证。相比 H12，H14 具有更高的抗拉强度（210 MPa），仍保持良好的延展性（10%），是结构强度与成形性平衡的理想选择。
化学成分（质量分数，%）
| 元素 | 含量范围 | 标准依据 |
|---|---|---|
| 铝 (Al) | 余量 | EN 573-3, EN 1592 |
| 镁 (Mg) | 1.0 – 1.5 | |
| 锰 (Mn) | 0.9 – 1.4 | |
| 铬 (Cr) | 0.1 – 0.3 | |
| 铁 (Fe) | ≤ 0.70 | |
| 硅 (Si) | ≤ 0.30 | |
| 铜 (Cu) | ≤ 0.25 | |
| 锌 (Zn) | ≤ 0.25 | |
| 其他单个 | ≤ 0.05 | |
| 其他总和 | ≤ 0.15 |
力学性能（H14 状态，室温 20°C）
| 性能指标 | 数值 | 测试标准 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 抗拉强度 (Rm) | 210 MPa | EN 573-3, EN 1592 | 带材、板材、焊接管 |
| 屈服强度 (Rp0.2) | ~160 MPa (典型值) | — | 5xxx 系典型值 |
| 伸长率 (A50/A100) | 10% | EN 573-3, EN 1592 | A100 标准测试 |
| 弹性模量 (E) | 69–70 GPa | — | 5xxx 系典型值 |
| 剪切模量 (G) | 26–26.5 GPa | — | 5xxx 系典型值 |
| 泊松比 (ν) | 0.33 | — | 5xxx 系典型值 |
| 平面应变断裂韧性 (KIc) | 22–35 MPa·√m | — | 5xxx 系典型值 |
H14 为半硬态，强度较 H12 提升约 10%，延展性略有下降，适合要求较高承载能力但仍需一定冷成形的部件。
物理与热学性能
| 性能 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 密度 | 2.72 g/cm³ | — |
| 熔点范围 | 560 – 655 °C | 5xxx 系典型值 |
| 最高服务温度 | 150 °C | 长期使用建议 ≤120 °C |
| 热膨胀系数 (20–100°C) | 22–25 ×10⁻⁶ /K | 5xxx 系典型值 |
| 热导率 | 112–205 W/(m·K) | 随温度及加工状态变化 |
| 比热容 | 879–963 J/(kg·K) | 5xxx 系典型值 |
电学性能
| 性能 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 电导率 | 18–31 MS/m (31–53% IACS) | 5xxx 系典型值 |
| 电阻率 | 3.3–5.0 ×10⁻⁸ Ω·m | 5xxx 系典型值 |
工艺性能与加工特性
- 成形性：良好，H14 状态可进行中等程度弯曲、冲压；最小弯曲半径建议 ≥1.5t（t 为板厚）。
- 焊接性：优异，TIG/MIG 焊接后热影响区软化明显，焊缝强度约为母材 85–90%；关键结构建议焊后时效或选用 5183/5356 焊丝。
- 机加工性：中等，建议高速钢或硬质合金刀具，切削速度 300–500 m/min。
- 表面处理：阳极氧化均匀性好，适合装饰性及防护性氧化；喷涂前建议磷化或铬酸盐转化处理。
- 耐蚀性：大气/海水/食品介质中均表现优异，抗应力腐蚀开裂 (SCC) 能力优于高镁合金（>3.5% Mg）。
典型应用领域
- 食品/制药设备罐体、管道、输送带组件
- 化工储罐、反应釜外壳、管道系统
- 船舶甲板板材、舱壁、燃油箱
- 汽车油箱、底盘加强件、车身内板
- 压力容器筒体、封头（设计压力 ≤1.6 MPa）
- 建筑结构型材、幕墙支撑系统
供货状态与规格
产品形式：带材、板材、薄板、焊接管、无缝管。厚度 0.5–100 mm，宽度至 2500 mm。执行标准：EN 573-3、EN 485-2、EN 1592、EN 755、ASTM B209/B210（对应 5052 H34）。
质量认证与合规性
- EN 10204 3.1/3.2 质量证明书
- 食品接触合规：EU 1935/2004、FDA 21 CFR 175.300、GB 4806.1
- RoHS 指令 2011/65/EU、REACH 法规 (EC) No 1907/2006
- DNV-GL、ABS、CCS 船级社认证（按需）
选材对比指南
| 状态 | 抗拉强度 (MPa) | 伸长率 (%) | 典型用途 |
|---|---|---|---|
| O (退火) | 170 | 14 | 深拉、复杂成形、焊接前预成形 |
| H12 (1/4 硬) | 190 | 12 | 通用结构、中等成形 |
| H14 (1/2 硬) | 210 | 10 | 结构件、压力容器、船舶甲板 |
| H16 (3/4 硬) | 230 | 7 | 高强度结构、有限成形 |
| H18 (全硬) | 250 | 5 | 高强度、少成形、模具、夹具 |
H14 是强度与成形性最佳平衡点，为 5040 合金最通用的供货状态之一。
金属
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- AW-6951 O 态：食品级、时效硬化 AlMgSi 合金 – EN 573-3 标准
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