AW-5040 H16 铝合金：高等级食品级 AlMg 合金（EN 573-3 认证）
AW-5040 H16 铝合金概述
AW-5040 H16 属于 3/4 硬态（H16），通过严格控制的冷加工量获得 230 MPa 抗拉强度，同时保持 7% 的伸长率。该合金符合 EN 573-3 标准，具备食品级安全认证，适用于对强度要求较高、成形量较小的结构件。
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（H16 状态，室温 20°C）
| 性能指标 | 数值 | 测试标准 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 抗拉强度 (Rm) | 230 MPa | EN 573-3, EN 1592 | 带材、板材、焊接管 |
| 屈服强度 (Rp0.2) | ~190 MPa (典型值) | — | 5xxx 系典型值 |
| 伸长率 (A50/A100) | 7% | 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 |
H16 属于高强度应变硬化状态，屈强比较高（~0.83），适合作为受力构件使用，但冷成形能力有限，弯曲半径建议 ≥2.5t。
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：有限，仅适合大半径弯曲、简单折弯；复杂成形建议用 O 态成形后再加工硬化至 H16（工艺复杂，需工艺验证）。
- 焊接性：良好，但焊后热影响区软化显著（强度损失 20–30%），焊接结构件通常需设计余量或采用焊后时效处理（如 150°C × 8h）。
- 机加工性：中等偏好，加工硬化倾向较强，建议大进给、小切深，使用锋利刀具。
- 表面处理：阳极氧化膜致密，硬质阳极氧化可达 400–500 HV，耐磨性优异。
- 耐蚀性：优异，但在高应力、含氯离子环境下需注意应力腐蚀风险（虽低于 >3.5% Mg 合金）。
典型应用领域
- 高强度压力容器筒体、封头（设计应力较高场合）
- 船舶高强度甲板板材、舰艇结构件
- 汽车防撞梁、底盘高强度加强件
- 食品/制药设备高压管道、阀体
- 模具基板、夹具、检具（替代钢材减重）
- 航空航天非关键结构件（机身蒙皮、内部支架）
供货状态与规格
产品形式：板材、带材、焊接管。厚度 1–80 mm，宽度至 2000 mm。执行标准：EN 573-3、EN 485-2、EN 1592。对应美标 ASTM B209 5052 H36，日标 JIS H4000 5052 H36。
质量认证与合规性
- EN 10204 3.1/3.2 检验证书
- 化学成分符合 EN 573-3、EN 1592
- 食品接触合规：EU 1935/2004、FDA 21 CFR 175.300、GB 4806.1
- RoHS、REACH 合规
- 可提供超声波探伤 (UT)、渗透探伤 (PT) 报告
状态选择指南：H16 vs 邻近状态
H16 定位于 H14 与 H18 之间：
- 较 H14：强度 +10%，伸长率 -30%，成形难度显著增加
- 较 H18：强度 -8%，伸长率 +40%，成形性略好，残余应力较低
- 若需最大强度且几乎不成形 → 选 H18/H28
- 若需焊接后免热处理保持高强度 → 建议改用 5083-H116/H321 或 5086-H116
- 若需兼顾强度与一定成形 → H14 更经济
金属
- EN 573-3 AW-8008 O 态食品级高强度 AlFeMn 铝合金
- EN 573-3 标准 AW-5040 H32 铝合金 – 详细性能与规格
- AW-5040 H38 铝合金 – EN 573-3 认证高强度等级
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- EN 573-3 AW-5050A H16 铝合金——食品级、中等强度的防锈铝板带材
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