AA 2024 T451：航空航天用高强度铝合金
概述
AA 2024 T451 是典型的高强度铝铜镁系合金（2xxx 系列），广泛用于航空航天结构件。T451 态指固溶处理后自然时效并经拉伸去应力，具有优异的强度重量比、良好的加工性能与疲劳性能，但耐腐蚀性较低，通常需表面保护（如包覆层、阳极氧化或涂装）。
主要特性
通用物理属性
| 属性 | 数值 | 状态 | 相关标准 |
|---|---|---|---|
| 密度 | 2.78 g/cm³ | T451 | AA 标准 |
力学性能
| 属性 | 数值 | 状态 | 相关标准 | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| 弯曲疲劳强度 | 140 MPa | T451 | AA 标准 | — |
| 弹性模量 | 73.0 GPa | T451 | AA 标准 | — |
| 布氏硬度 | 120 HB | T451 | AA 标准 | — |
| 平面应变断裂韧性 | 22.0–35.0 MPa·√m | — | — | 典型 2000 系锻造铝合金值 |
| 泊松比 | 0.33 | — | — | 典型 2000 系锻造铝合金值 |
| 剪切模量 | 26.0–27.5 GPa | — | — | 典型 2000 系锻造铝合金值 |
| 抗拉强度 | 472 MPa | T451 | AA 标准 | — |
热学性能
| 属性 | 温度 | 数值 | 状态 | 相关标准 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 线膨胀系数 | 20 °C | 23.2 × 10⁻⁶ 1/K | T451 | AA 标准 | — |
| 线膨胀系数 | 100 °C | 23.2 × 10⁻⁶ 1/K | T451 | AA 标准 | — |
| 熔点范围 | — | 505–635 °C | T451 | AA 标准 | — |
| 比热容 | — | 816–963 J/(kg·K) | — | — | 典型 2000 系锻造铝合金值 |
| 热导率 | — | 121–193 W/(m·K) | T451 | AA 标准 | — |
电学性能
| 属性 | 数值 | 状态 | 相关标准 |
|---|---|---|---|
| 电导率 | 17–29 MS/m | T451 | AA 标准 |
| 电阻率 | 3.45–5.88 × 10⁻⁸ Ω·m | T451 | AA 标准 |
化学成分 (质量分数 %)
| 元素 | 含量范围 | 状态 | 相关标准 |
|---|---|---|---|
| 铬 (Cr) | 0.10 | T451 | AA 标准 |
| 铜 (Cu) | 3.8–4.9 | T451 | AA 标准 |
| 铁 (Fe) | 0.50 | T451 | AA 标准 |
| 镁 (Mg) | 1.2–1.8 | T451 | AA 标准 |
| 锰 (Mn) | 0.3–0.9 | T451 | AA 标准 |
| 硅 (Si) | 0.50 | T451 | AA 标准 |
| 钛 (Ti) | 0.15 | T451 | AA 标准 |
| 锌 (Zn) | 0.25 | T451 | AA 标准 |
工艺性能评价
| 项目 | 评价 | |
|---|---|---|
| 钎焊 | 无已知/成熟的钎焊工艺 | |
| 耐腐蚀性 | 应力腐蚀开裂：垂直于晶粒方向的拉应力区易受损；实验室样品受损有限(T4,T3,T351等)；总体：尚可，原则上需防护 | |
| 通用切削加工性 | 退火态(O)：差；其他状态：良好至可接受 | |
| 冷加工成形性 | 总体：差(T4,T3,T351等)；不适合(T361,T861,T81,T851等) | |
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