AW-5040 H28 铝合金：EN 573-3 认证食品级 AlMg 合金
AW-5040 H28 铝合金概述
AW-5040 H28 为应变硬化后部分退火的高强度状态（H2x 系列中最硬），抗拉强度 250 MPa，伸长率 5%，力学性能数值与 H18 相同，但通过部分退火工艺降低了残余应力。符合 EN 573-3 标准，具备食品级安全认证。适用于需要高强度、同时对尺寸稳定性、焊接变形有一定要求的场合。
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（H28 状态，室温 20°C）
| 性能指标 | 数值 | 测试标准 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 抗拉强度 (Rm) | 250 MPa | EN 573-3, EN 1592 | 带材、板材、焊接管 |
| 屈服强度 (Rp0.2) | ~210 MPa (典型值) | — | 略低于 H18 |
| 伸长率 (A50/A100) | 5% | 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 |
H28 与 H18 抗拉、伸长相同，但屈服略低、残余应力显著更低，是「高强度 + 相对稳定」的折中方案。
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 |
H28 vs H18：核心差异与选用指南
| 特性 | H18 (全硬) | H28 (应变硬化+部分退火) | 选择建议 |
|---|---|---|---|
| 抗拉强度 | 250 MPa | 250 MPa | 相当 |
| 屈服强度 | ~215 MPa | ~210 MPa | H18 略高 |
| 伸长率 | 5% | 5% | 相当 |
| 残余应力 | 极高 | 中等（部分消除） | H28 优势 |
| 尺寸稳定性 | 差 | 良好 | H28 优势 |
| 成形性 | 极差 | 极差 | 均不建议成形 |
| 焊接变形 | 极大 | 大（但优于 H18） | H28 稍好 |
| 应力腐蚀敏感度 | 最高 | 高（但优于 H18） | H28 稍好 |
| 机加工后变形 | 大 | 中等 | H28 优势 |
工艺性能与加工特性
- 成形性：极差，同 H18，禁止冷成形。
- 焊接性：一般，焊后热影响区软化至 O 态，焊缝强度 ~70–75% 母材。残余应力比 H18 低，焊接变形略小，但关键焊接结构仍不推荐直接使用 H28 母材。
- 机加工性：良好，硬度高利于切屑断裂，低残余应力使精加工后变形可控（±0.03–0.05 mm 级）。
- 表面处理：硬质阳极氧化效果优异，膜层致密均匀，耐磨性达 400–500 HV。
- 耐蚀性：基体优异，但高强度 + 残余应力仍存在 SCC 风险，含氯环境需防护设计。
典型应用领域
- 高强度模具基板、模架（需精加工、尺寸稳定、减重）
- 精密夹具、检具、量具框架
- 高压容器非焊接组件（法兰、盲板、加强环）
- 航空航天高强度非焊接支架、加强肋
- 食品/制药高压灭菌设备非焊接结构件
- 自动化设备高刚性机械手臂、导轨支撑
供货状态与规格
产品形式：板材、带材、棒材。厚度 3–80 mm，宽度至 1500 mm。执行标准：EN 573-3、EN 485-2、EN 1592。对应美标 5052-H38（稳定化处理），日标 5052-H38。
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：UT 探伤、硬度分布、残余应力测试、尺寸稳定性验证
选材决策树：高强度 5040 状态如何选？
- 需要焊接？→ 否 进入 2；是 → 禁用 H18/H28，选 5083-H116/H321 或 5454-H34
- 需要冷成形（弯曲/冲压/拉深）？→ 是 选 H12/H14/H22/O；否 进入 3
- 需要精密加工/高尺寸稳定性？→ 是 选 H28；否 选 H18（成本更低）
- 极致强度要求？→ 考虑 7075-T651、2024-T351（非食品级）或 6082-T651（可焊、中等强度）
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
- AW-4007 F 铝合金 – EN 573-3 认证、食品级、高强度
- AW-6951 O 态：食品级、时效硬化 AlMgSi 合金 – EN 573-3 标准
- AW-5040 H12 铝合金：符合 EN 573-3 标准的食品级高强度 AlMg 合金
- AW-5040 H14 铝合金：EN 573-3 认证食品级高强度 AlMg 合金
- AW-5040 H16 铝合金：高等级食品级 AlMg 合金（EN 573-3 认证）
- AW-5040 H18 铝合金：食品级全硬态 AlMg 合金（EN 573-3 认证）
- AW-5040 H22 铝合金：EN 573-3 认证食品级高强度 AlMg 合金
- AW-5040 O 态铝合金：退火软态食品级 AlMg 合金（EN 573-3 认证）
- AW-2618A T6 铝合金——优质时效硬化型 AlCu 合金（EN 573-3 牌号）