EN 573-3 AW-2024 T8511 高强度铝合金:航空航天结构用材
EN AW-2024 铝合金(符合 EN 573-3 标准,T8511 状态)是航空航天工业的核心高强度铝合金之一。该合金在退火态下易于成形加工,机加工性能优异,可获得高表面光洁度。其耐腐蚀性相对较低,工程应用时需配合表面防护措施。T8511 状态相比 T8510 具有更高的冷变形量,强度略有提升。
主要特性
物理性能
| 属性 |
温度 |
数值 |
状态 |
适用标准 |
产品形式 |
| 密度 | - | 2.77 g/cm³ | T8511 | EN 573-3, EN 755 | 带材、板材、锻件、管材、焊接管、棒材 |
| 密度 | 20°C | 2.77 g/cm³ | T8511 | EN 573-3 | 型材、棒材、管材 |
力学性能
| 属性 |
温度 |
数值 |
状态 |
适用标准 |
产品形式 |
备注 |
| 弹性模量 | - | 73.0 GPa | T8511 | EN 573-3, EN 755 | 带材、板材、锻件、管材、焊接管、棒材 | - |
| 弹性模量 | 20°C | 70.0–74.5 GPa | T8511 | EN 573-3 | 型材、棒材、管材 | - |
| 伸长率 (A50) | - | 4.0% | T8511 | EN 573-3, EN 755 | 带材、板材、锻件、管材、焊接管、棒材 | - |
| 伸长率 (A100) | - | 5.0% | T8511 | EN 573-3, EN 755 | 带材、板材、锻件、管材、焊接管、棒材 | - |
| 伸长率 (A50) | 20°C | 4.0% | T8511 | EN 573-3 | 型材、棒材、管材 | - |
| 伸长率 | 20°C | 5.0% | T8511 | EN 573-3 | 型材、棒材、管材 | - |
| 布氏硬度 | 20°C | 123–130 HBW | T8511 | EN 573-3 | 型材、管材 | 视产品形式而定 |
| 平面应变断裂韧性 | - | 22–35 MPa·√m | - | - | - | 典型锻造 2xxx 系列铝合金值 |
| 泊松比 | - | 0.33 | - | - | - | 典型锻造 2xxx 系列铝合金值 |
| 剪切模量 | - | 27.4 GPa | T8511 | EN 573-3, EN 755 | 带材、板材、锻件、管材、焊接管、棒材 | - |
| 剪切模量 | 20°C | 27.0–28.0 GPa | T8511 | EN 573-3 | 型材、棒材、管材 | - |
| 抗拉强度 | - | 455 MPa | T8511 | EN 573-3, EN 755 | 带材、板材、锻件、管材、焊接管、棒材 | - |
| 抗拉强度 | 20°C | 455 MPa | T8511 | EN 573-3 | 型材、棒材、管材 | - |
热学性能
| 属性 |
温度 |
数值 |
状态 |
适用标准 |
产品形式 |
| 热膨胀系数 | -50°C 至 300°C | 21.1–24.7 × 10⁻⁶ /K | T8511 | EN 573-3, EN 755 | 带材、板材、锻件、管材、焊接管、棒材 |
| 熔点范围 | - | 505–640°C | T8511 | EN 573-3, EN 755 | 带材、板材、锻件、管材、焊接管、棒材 |
| 比热容 | - | 875 J/(kg·K) | T8511 | EN 573-3, EN 755 | 带材、板材、锻件、管材、焊接管、棒材 |
| 比热容 | 20°C | 875 J/(kg·K) | T8511 | EN 573-3 | 型材、棒材、管材 |
| 热导率 | - | 121–193 W/(m·K) | T8511 | EN 573-3, EN 755 | 带材、板材、锻件、管材、焊接管、棒材 |
| 热导率 | 20°C | 130–150 W/(m·K) | T8511 | EN 573-3, EN 755 | 型材、棒材、管材、带材、板材、锻件、焊接管 |
电学性能
| 属性 |
温度 |
数值 |
状态 |
适用标准 |
产品形式 |
| 电导率 | - | 17–29 MS/m | T8511 | EN 573-3, EN 755 | 带材、板材、锻件、管材、焊接管、棒材 |
| 电导率 | 20°C | 18–21 MS/m | T8511 | EN 573-3, EN 755 | 型材、棒材、管材、带材、板材、锻件、焊接管 |
| 电阻率 | - | 3.45–5.88 × 10⁻⁸ Ω·m | T8511 | EN 573-3, EN 755 | 带材、板材、锻件、管材、焊接管、棒材 |
| 电阻率 | - | 4.76–5.56 × 10⁻⁸ Ω·m | T8511 | EN 573-3, EN 755 | 带材、板材、锻件、管材、焊接管、棒材 |
化学成分 (质量分数 %)
| 元素 |
含量范围 |
状态 |
适用标准 |
产品形式 |
| 铬 (Cr) | 0.10 | T8511 | EN 573-3, EN 755 | 所有形式 |
| 铜 (Cu) | 3.8–4.9 | T8511 | EN 573-3, EN 755 | 所有形式 |
| 铁 (Fe) | 0.50 | T8511 | EN 573-3, EN 755 | 所有形式 |
| 镁 (Mg) | 1.2–1.8 | T8511 | EN 573-3, EN 755 | 所有形式 |
| 锰 (Mn) | 0.3–0.9 | T8511 | EN 573-3, EN 755 | 所有形式 |
| 硅 (Si) | 0.50 | T8511 | EN 573-3, EN 755 | 所有形式 |
| 钛 (Ti) | 0.15 | T8511 | EN 573-3, EN 755 | 所有形式 |
| 锌 (Zn) | 0.25 | T8511 | EN 573-3, EN 755 | 所有形式 |
| 余量 (Al) | 余量 | - | - | - |
工艺性能
| 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(有助焊剂):不适合 |
| 耐腐蚀性 | 海水:差;大气:差(需表面防护) |
| 成形性 (O态) | 弯曲/旋压:尚可/可接受;冷冲压:可接受;深拉/镦粗:可接受/尚可 |
T8510 与 T8511 差异对比
| 项目 |
T8510 |
T8511 |
| 冷变形量 | 1–3% | 3–5% |
| 典型抗拉强度 | 455 MPa | 455 MPa |
| 屈服强度 | ~395 MPa | ~410 MPa |
| 应用侧重 | 板材、锻件 | 挤压型材、棒材、管材 |
应用领域
广泛用于飞机结构件:机翼梁、肋条、机身框架、蒙皮、起落架部件、发动机吊架等高承载结构。亦适用于导弹、卫星结构件及高性能赛车底盘。
热处理制度
T8511:固溶处理 → 淬火 → 3–5% 冷拉伸/压缩变形 → 190°C × 18h 人工时效。冷变形量大于 T8510,进一步提高屈服强度。
使用建议
- 必须进行表面防护(包覆层、硬质阳极氧化、化学转化膜+涂装)。
- 避免在 >150°C 长期服役,高温下强度衰减快。
- 焊接性极差,首选机械连接(铆钉、高强螺栓、锁螺栓)或摩擦搅拌焊。
- 应力腐蚀敏感,设计时避免持续拉应力作用于短横向。