EN 573-3 标准 3.1255 H111 铝合金——高强度沉淀硬化型合金
合金概述
EN 573-3 标准中的 3.1255 牌号(DIN 标准对应 3.1255,AA 标准对应 2024 类)是一种铝铜镁系沉淀硬化型高强度铝合金。H111 状态指经适量冷加工强化的退火态材料,兼具中等强度与良好成形性。该合金经固溶处理时效后可获得高强度,且能在热处理后保持力学性能稳定。其切削加工性优良,可采用摩擦搅拌焊等工艺连接,但熔焊性较差(易产生热裂纹)。典型应用包括航空航天结构件、卡车轮毂、精密机械零件等要求高比强度的场合。
主要性能参数
一般物理属性
| 属性 | 数值 | 状态 | 参考标准 |
|---|---|---|---|
| 密度 | 2.80 g/cm³ | H111 | EN 573-3, EN 754, EN 755 |
力学性能
| 属性 | 数值 | 状态 | 参考标准 | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| 弹性模量 | 73.0 GPa | H111 | EN 573-3, EN 754, EN 755 | |
| 平面应变断裂韧性 | 22.0 – 35.0 MPa·√m | — | — | 典型锻造 2xxx 系铝合金值 |
| 泊松比 | 0.33 | — | — | 典型锻造 2xxx 系铝合金值 |
| 剪切模量 | 27.4 GPa | H111 | EN 573-3, EN 754, EN 755 | |
| 抗拉强度 | 240 MPa | H111 | EN 573-3, EN 754 | |
| 250 MPa | H111 | EN 573-3, EN 755 |
热学性能
| 属性 | 温度 | 数值 | 状态 | 参考标准 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 线膨胀系数 | -50 °C | 21.0 × 10⁻⁶ 1/K | H111 | EN 573-3, EN 754, EN 755 | |
| 20 °C | 21.0 × 10⁻⁶ 1/K | H111 | EN 573-3, EN 754, EN 755 | ||
| 20 °C | 22.8 × 10⁻⁶ 1/K | H111 | EN 573-3, EN 754, EN 755 | ||
| 20 °C | 23.0 × 10⁻⁶ 1/K | H111 | EN 573-3, EN 754, EN 755 | ||
| 20 °C | 23.6 × 10⁻⁶ 1/K | H111 | EN 573-3, EN 754, EN 755 | ||
| 20 °C | 24.6 × 10⁻⁶ 1/K | H111 | EN 573-3, EN 754, EN 755 | ||
| 100 °C | 22.8 × 10⁻⁶ 1/K | H111 | EN 573-3, EN 754, EN 755 | ||
| 100 °C | 23.0 × 10⁻⁶ 1/K | H111 | EN 573-3, EN 754, EN 755 | ||
| 200 °C | 23.6 × 10⁻⁶ 1/K | H111 | EN 573-3, EN 754, EN 755 | ||
| 300 °C | 24.6 × 10⁻⁶ 1/K | H111 | EN 573-3, EN 754, EN 755 | ||
| 熔点范围 | — | 505 – 635 °C | H111 | EN 573-3, EN 754, EN 755 | |
| — | 510 – 640 °C | H111 | EN 573-3, EN 754, EN 755 | ||
| 比热容 | — | 816 – 963 J/(kg·K) | H111 | — | 典型锻造 2xxx 系铝合金值 |
| 热导率 | — | 134 – 193 W/(m·K) | H111 | EN 573-3, EN 754, EN 755 | |
| — | 140 – 200 W/(m·K) | H111 | EN 573-3, EN 754, EN 755 |
电学性能
| 属性 | 数值 | 状态 | 参考标准 |
|---|---|---|---|
| 电导率 | 20.0 – 29.0 MS/m | H111 | EN 573-3, EN 754, EN 755 |
| 21.0 – 24.0 MS/m | H111 | EN 573-3, EN 754, EN 755 | |
| 电阻率 | 3.45 – 5.00 × 10⁻⁸ Ω·m | H111 | EN 573-3, EN 754, EN 755 |
| 4.17 – 4.76 × 10⁻⁸ Ω·m | H111 | EN 573-3, EN 754, EN 755 |
化学成分 (质量分数, %)
| 元素 | 含量范围 | 状态 | 参考标准 |
|---|---|---|---|
| 铬 (Cr) | ≤ 0.10 | H111 | EN 573-3, EN 754, EN 755 |
| 铜 (Cu) | 3.9 – 5.0 | H111 | EN 573-3, EN 754, EN 755 |
| 铁 (Fe) | ≤ 0.70 | H111 | EN 573-3, EN 754, EN 755 |
| 镁 (Mg) | 0.2 – 0.8 | H111 | EN 573-3, EN 754, EN 755 |
| 锰 (Mn) | 0.4 – 1.2 | H111 | EN 573-3, EN 754, EN 755 |
| 硅 (Si) | 0.5 – 1.2 | H111 | EN 573-3, EN 754, EN 755 |
| 钛 (Ti) | ≤ 0.15 | H111 | EN 573-3, EN 754, EN 755 |
| 锌 (Zn) | ≤ 0.25 | H111 | EN 573-3, EN 754, EN 755 |
注:余量为铝 (Al),另有微量杂质元素。
工艺性能评价
| 项目 | 评价 | |
|---|---|---|
| 阳极氧化 | 装饰性:不适宜;防护性:可接受 | |
| 钎焊 | 硬钎焊(有/无焊剂):不适/不适;摩擦焊:可接受;软钎焊(有焊剂):不适宜 | |
| 耐蚀性 | 海水:尚可;大气老化:可接受 | |
| 冷加工成形性 | 弯曲/旋压(O 态):良/不适宜;冷冲挤:不适宜;深拉拔/镦粗(O 态):可接受/不适宜 | |
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