EN 573-3 AW-2007 T4 铝合金:时效硬化高强度易切削合金
EN AW-2007(Al-Cu-Mg-Pb-Bi 系)为时效硬化型易切削铝合金。T4 状态经固溶处理后自然时效,兼具较高强度与优异切削性能,广泛用于自动车床批量生产精密车削件。含铅、铋,不符合食品接触及 RoHS 要求,禁止用于食品、医疗、饮水系统。
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 | - | 2.85 g/cm³ | T4 | EN 573-3, EN 755 | 棒材、管材 |
| 密度 | 20°C | 2.85 g/cm³ | T4 | 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 | - | 72.5 GPa | T4 | EN 573-3, EN 755 | 棒材、管材 | - |
| 伸长率 (A50) | - | 6.0% | T4 | EN 573-3, EN 755 | 棒材、管材 | - |
| 伸长率 (A100) | - | 7.0% | T4 | EN 573-3, EN 755 | 棒材、管材 | - |
| 伸长率 (A100) | - | 8.0% | T4 | EN 573-3, EN 755 | 棒材、管材 | - |
| 伸长率 (A50) | 20°C | 6.0% | T4 | EN 573-3 | 型材、棒材、管材 | - |
| 伸长率 | 20°C | 7.0% | T4 | EN 573-3 | 棒材 | - |
| 伸长率 | 20°C | 8.0% | T4 | EN 573-3 | 型材、管材、棒材 | - |
| 布氏硬度 | 20°C | 95 HBW | T4 | EN 573-3 | 型材、棒材、管材 | - |
| 平面应变断裂韧性 | - | 22–35 MPa·√m | - | - | - | 典型锻造 2xxx 系列值 |
| 泊松比 | - | 0.33 | - | - | - | 典型锻造 2xxx 系列值 |
| 剪切模量 | - | 27.3 GPa | T4 | EN 573-3, EN 755 | 棒材、管材 | - |
| 抗拉强度 | - | 330–370 MPa | T4 | EN 573-3, EN 755 | 棒材、管材 | 视规格/截面而定 |
| 抗拉强度 | 20°C | 330–370 MPa | T4 | EN 573-3 | 型材、棒材、管材 | 视规格/截面而定 |
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 | 20°C / 100°C | 23.0 × 10⁻⁶ /K | T4 | EN 573-3, EN 755 | 棒材、管材 |
| 热膨胀系数 | 100°C | 24.0 × 10⁻⁶ /K | T4 | EN 573-3 | 型材、棒材、管材 |
| 熔点范围 | - | 507–650°C | T4 | EN 573-3, EN 755 | 棒材、管材 |
| 比热容 | - | 860 J/(kg·K) | T4 | EN 573-3, EN 755 | 棒材、管材 |
| 比热容 | 20°C | 860 J/(kg·K) | T4 | EN 573-3 | 型材、棒材、管材 |
| 热导率 | - | 130–160 W/(m·K) | T4 | EN 573-3, EN 755 | 棒材、管材 |
| 热导率 | 20°C | 116–168 W/(m·K) | T4 | EN 573-3 | 型材、棒材、管材 |
电学性能
| 属性 | 温度 | 数值 | 状态 | 适用标准 | 产品形式 |
|---|---|---|---|---|---|
| 电导率 | 20°C | 18–22 MS/m | T4 | EN 573-3, EN 755 | 型材、棒材、管材 |
| 电阻率 | - | 4.55–5.56 × 10⁻⁸ Ω·m | T4 | EN 573-3, EN 755 | 棒材、管材 |
化学成分 (质量分数 %)
| 元素 | 含量范围 | 状态 | 适用标准 | 产品形式 |
|---|---|---|---|---|
| 铋 | 0.20 | T4 | EN 573-3, EN 755 | 型材、棒材、管材 |
| 铬 | 0.10 | T4 | EN 573-3, EN 755 | 型材、棒材、管材 |
| 铜 | 3.3–4.6 | T4 | EN 573-3, EN 755 | 型材、棒材、管材 |
| 铁 | 0.80 | T4 | EN 573-3, EN 755 | 型材、棒材、管材 |
| 铅 | 0.8–1.5 | T4 | EN 573-3, EN 755 | 型材、棒材、管材 |
| 镁 | 0.4–1.8 | T4 | EN 573-3, EN 755 | 型材、棒材、管材 |
| 锰 | 0.5–1.0 | T4 | EN 573-3, EN 755 | 型材、棒材、管材 |
| 镍 | 0.20 | T4 | EN 573-3, EN 755 | 型材、棒材、管材 |
| 硅 | 0.80 | T4 | EN 573-3, EN 755 | 型材、棒材、管材 |
| 锡 | 0.20 | T4 | EN 573-3, EN 755 | 型材、棒材、管材 |
| 钛 | 0.20 | T4 | EN 573-3, EN 755 | 型材、棒材、管材 |
| 锌 | 0.80 | T4 | EN 573-3, EN 755 | 型材、棒材、管材 |
| 余量 | 余量 | - | - | - |
工艺性能
| 项目 | 评价 |
|---|---|
| 阳极氧化 | 防护性:差(含铅/铋干扰氧化膜) |
| 钎焊 | 摩擦焊:尚可;其余钎焊方式均不适合 |
| 耐腐蚀性 | 海水:差;大气:差 |
| 冷成形性 | 弯曲:尚可;旋压:-;深拉:-;镦粗:尚可 |
T3511 与 T4 状态对比
| 项目 | T3511 | T4 |
|---|---|---|
| 热处理路线 | 固溶 → 冷变形 → 自然时效 | 固溶 → 自然时效(无冷变形) |
| 抗拉强度 | 370 MPa | 330–370 MPa |
| 伸长率 (A50) | 3.0% | 6.0–8.0% |
| 硬度 | 95 HBW | 95 HBW |
| 切削性能 | 极佳(冷变形细化组织) | 优秀(略低于 T3511) |
| 尺寸稳定性 | 优(残余应力低) | 良(残余应力较高) |
| 典型用途 | 高精度、大批量自动车床件 | 需一定成形/弯曲后再加工的零件 |
切削加工优势
- 断屑自如:Pb/Bi 微观润滑相促使切屑碎断,无缠屑风险,适合无人化车削。
- 刀具寿命显著提升:硬质合金刀具寿命较 6061-T6 延长 2–3 倍;PCD 刀具可进一步提速。
- 低切削力、低温升:薄壁、细长轴类零件变形极小,易保持尺寸公差 IT7–IT8。
- 优异表面质量:车削可达 Ra 0.4–0.8 μm,常可省去后续磨削/抛光。
典型应用
精密螺丝/螺母、液压气动管接头、阀芯/阀体、仪表外壳、电子连接器针脚、钟表机芯零件、枪械非承压部件、汽车传感器壳体。严禁用于食品接触、医疗器械、饮用水系统、儿童用品。
供货形式与增值服务
- 棒材(直径 6–200 mm)、管材、型材
- 定尺锯切、来图 CNC 车/铣/钻/磨加工
- 表面处理:发黑、化学钝化、镀镍、阳极氧化(防护性一般)
- 质保书:EN 10204 3.1 材质证明、成分光谱报告、力学性能测试报告、尺寸检验报告
热处理制度
T4:固溶处理 510–520°C × (厚度 mm × 2–3 min) → 水淬 → 室温自然时效(4–5 天基本稳定,30 天彻底稳定)。如需更高强度可后续人工时效转 T6/T8,但切削性会下降。
环保合规与替代建议
- RoHS 不合规:Pb 0.8–1.5%、Bi 0.2% 超过豁免阈值(RoHS 2011/65/EU 附件 III 6a/c 仅允许铝合金 Pb ≤ 0.4%)。
- 替代牌号:
- EN AW-2011(Pb 0.2–0.6%,符合 RoHS 豁免)
- EN AW-6026(无铅、含锡/铋,切削性优,强度略低)
- EN AW-6262(Pb 0.4–0.7%,符合豁免,强度高于 6026)
- EN AW-2030(新一代无铅易切削,强度接近 2007)
- 加工废屑/粉尘/切削液属含铅危废(HW17),须委托资质单位处置,建立危废台账。
金属
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- AW-8111 O 态食品级高强度 AlFeSi 铝合金(EN 573-3 标准)
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- AW-4006 F - 食品级天然硬化 AlSi 合金 (EN 573-3)
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