EN 573-3 3.1355 H13 等级：航空级高强度铝铜镁合金
合金概述
DIN 3.1355（对应 EN AW-2017A 类，即 AlCuMg1）是经典的航空用硬铝（硬铝合金）。H13 状态（加工硬化+稳定化）下兼具高强度、良好成形性与切削加工性。退火态 (O) 下极易成形，适合复杂零件制造。虽耐蚀性相对较低（2000 系列通病），但可通过表面处理（如包覆、阳极氧化、涂装）改善。
主要特性
- 高强度：H13 态抗拉强度 230–300 MPa。
- 良好成形性：O 态下深冲、弯曲、旋压性能优异；H13 态仍有可接受成形性。
- 优异切削加工性：可获得高表面光洁度，适合精密加工。
- 热处理强化潜力：可通过固溶+时效 (T4/T6) 大幅提高强度。
- 耐蚀性较弱：海水和大气环境下耐蚀性较差，需保护措施。
典型应用领域
- 航空航天：机身蒙皮、肋条、框架、铆钉、螺栓等结构件
- 高强度螺栓、铆钉、螺丝等紧固件
- 精密机械零件、齿轮、轴类
- 卡车轮毂、汽车悬挂部件
- 需要高强重比的结构件
物理与力学性能表（H13 状态）
| 性能项目 | 数值 | 单位 | 备注/标准 |
|---|---|---|---|
| 密度 | 2.77–2.78 | g/cm³ | EN 573-3, EN 1301 |
| 弹性模量 | 73.0 | GPa | EN 573-3, EN 1301 |
| 剪切模量 | 27.4 | GPa | EN 573-3, EN 1301 |
| 泊松比 | 0.33 | — | 2000 系列典型值 |
| 抗拉强度 | 230–300 | MPa | H13 状态 |
| 伸长率 | 5.0 | % | H13 状态 |
| 平面应变断裂韧性 | 22–35 | MPa·√m | 2000 系列典型值 |
热学性能
| 性能项目 | 数值范围 | 单位 | 测试条件/备注 |
|---|---|---|---|
| 熔点范围 | 505–640 | °C | 多个来源范围 |
| 热膨胀系数 | 21.1–24.7 ×10⁻⁶ | 1/K | -50°C 至 300°C 变化范围 |
| 热导率 | 121–193 | W/(m·K) | H13 状态 |
| 比热容 | 875 | J/(kg·K) | H13 状态 |
电学性能
| 性能项目 | 数值范围 | 单位 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 电导率 | 17–29 ×10⁶ | S/m | 约 29–50% IACS |
| 电阻率 | 3.45–5.88 ×10⁻⁸ | Ω·m | H13 状态 |
化学成分 (wt%，H13 状态)
| 元素 | 含量范围 |
|---|---|
| 铜 | 3.8–4.9% |
| 镁 | 1.2–1.8% |
| 锰 | 0.3–0.9% |
| 硅 | ≤0.5% |
| 铁 | ≤0.50% |
| 钛 | ≤0.15% |
| 铬 | ≤0.1% |
| 锌 | ≤0.25% |
| 铝 | 余量 |
工艺性能评价
| 项目 | 评价 |
|---|---|
| 阳极氧化 | 装饰性：不适合；防护性：良好 |
| 钎焊 | 硬钎焊（有/无助焊剂）：不适合；摩擦焊：可接受；软钎焊：不适合 |
| 耐腐蚀性 | 海水：差；大气老化：差（需表面保护） |
| 冷加工成形 (O态) | 弯曲/旋压：尚可/可接受；冲击挤压：可接受；深拉伸/镦粗：可接受/尚可 |
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