EN 573-3 3.1355 T3510 铝合金 —— 航空级高强度与优异加工性能

概述

EN 573-3 标准下的 3.1355 号铝合金（对应 DIN 3.1355，即 EN AW-2024 / AlCu4Mg1）是 2xxx 系列铝铜镁合金的典型代表，广泛应用于航空航天结构件。该合金在退火态（O 态）下具有良好的成形性与切削加工性；经固溶热处理、冷加工强化及自然时效达到 T3510 状态后，兼具高强度与优异的疲劳性能。尽管其耐蚀性相对较低，但通过表面阳极氧化或包覆处理可有效改善，且可加工至极高表面光洁度。

主要性能参数

一般物理性能

性能	数值	状态	参考标准
密度	2.77 g/cm³	T3510	EN 573-3, EN 754, EN 755
密度	2.78 g/cm³	T3510	EN 573-3, EN 754, EN 755

力学性能

性能	数值	状态	参考标准	备注
弹性模量	73.0 GPa	T3510	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 系列铝合金范围
泊松比	0.33	—	—	典型锻造 2xxx 系列铝合金范围
剪切模量	27.4 GPa	T3510	EN 573-3, EN 754, EN 755
抗拉强度	395.0 MPa	T3510	EN 573-3, EN 755
抗拉强度	400.0 MPa	T3510	EN 573-3, EN 755
抗拉强度	420.0 MPa	T3510	EN 573-3, EN 754, EN 755
抗拉强度	440.0 MPa	T3510	EN 573-3, EN 755
抗拉强度	450.0 MPa	T3510	EN 573-3, EN 755

热学性能

性能	温度	数值	状态	参考标准
热膨胀系数	-50 °C	2.11×10⁻⁵ 1/K	T3510	EN 573-3, EN 754, EN 755
	20 °C	2.11×10⁻⁵ 1/K	T3510	EN 573-3, EN 754, EN 755
	20 °C	2.29×10⁻⁵ 1/K	T3510	EN 573-3, EN 754, EN 755
	20 °C	2.32×10⁻⁵ 1/K	T3510	EN 573-3, EN 754, EN 755
	20 °C	2.38×10⁻⁵ 1/K	T3510	EN 573-3, EN 754, EN 755
	20 °C	2.47×10⁻⁵ 1/K	T3510	EN 573-3, EN 754, EN 755
	100 °C	2.29×10⁻⁵ 1/K	T3510	EN 573-3, EN 754, EN 755
	100 °C	2.32×10⁻⁵ 1/K	T3510	EN 573-3, EN 754, EN 755
	200 °C	2.38×10⁻⁵ 1/K	T3510	EN 573-3, EN 754, EN 755
	300 °C	2.47×10⁻⁵ 1/K	T3510	EN 573-3, EN 754, EN 755
熔点范围	—	505 – 640 °C	T3510	EN 573-3, EN 754, EN 755
熔点范围	—	505 – 635 °C	T3510	EN 573-3, EN 754, EN 755
比热容	—	875 J/(kg·K)	T3510	EN 573-3, EN 754, EN 755
热导率	—	121 – 193 W/(m·K)	T3510	EN 573-3, EN 754, EN 755
热导率	—	130 – 150 W/(m·K)	T3510	EN 573-3, EN 754, EN 755

电学性能

性能	数值	状态	参考标准
电导率	17.0 – 29.0 MS/m	T3510	EN 573-3, EN 754, EN 755
电导率	18.0 – 21.0 MS/m	T3510	EN 573-3, EN 754, EN 755
电阻率	3.45 – 5.88 ×10⁻⁸ Ω·m	T3510	EN 573-3, EN 754, EN 755
电阻率	4.76 – 5.56 ×10⁻⁸ Ω·m	T3510	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)	0.1	T3510	EN 573-3, EN 754, EN 755
铜 (Cu)	3.8 – 4.9	T3510	EN 573-3, EN 754, EN 755
铁 (Fe)	≤ 0.50	T3510	EN 573-3, EN 754, EN 755
镁 (Mg)	1.2 – 1.8	T3510	EN 573-3, EN 754, EN 755
锰 (Mn)	0.3 – 0.9	T3510	EN 573-3, EN 754, EN 755
硅 (Si)	≤ 0.5	T3510	EN 573-3, EN 754, EN 755
钛 (Ti)	≤ 0.15	T3510	EN 573-3, EN 754, EN 755
锌 (Zn)	≤ 0.25	T3510	EN 573-3, EN 754, EN 755

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/无焊剂）：均不适合；摩擦焊：可接受；软钎焊（有焊剂）：不适合
耐蚀性	海水环境：差；大气老化：差（需表面防护）
冷加工成形性	弯曲/旋压（O 态）：尚可/可接受；冷冲击挤压（O 态）：可接受；深拉伸/镦粗（O 态）：可接受/尚可

应用建议

T3510 状态的 3.1355 合金常用于飞机机身蒙皮、肋条、机翼梁等承力结构件，以及高强度螺栓、螺母等紧固件。建议在最终成形后进行阳极氧化或包覆纯铝层以提升耐蚀性；焊接性能较差，首选铆接、螺栓连接或摩擦搅拌焊工艺。

EN 573-3 3.1355 H111 牌号：航空航天用高强度铝合金 EN 573-3 3.1355 T3511 铝合金 —— 航空航天用高强度锻造铝材

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