EN 573-3 AW-3003 (H46) 高性能铝合金——性能、应用与规格详解
合金概述
EN AW-3003 (AlMn1Cu) 是一种广泛应用的变形铝合金,属于 Al-Mn 系合金。H46 状态表示经加工硬化并部分退火,达到 1/4 硬状态。该合金以优异的大气腐蚀性能、良好的成形性和焊接性著称,虽不可热处理强化,但力学性能优于 1xxx 系纯铝。典型应用包括建筑装饰、化工设备、食品容器、储罐、管道、散热器翅片及一般钣金件。
主要特性
- 耐腐蚀性: 大气、淡水及多数化学介质中表现优异,适合户外及潮湿环境。
- 成形性: 冷热加工性能均佳,深冲、弯曲、旋压、冲击挤压均可轻松实现。
- 焊接性: 可采用常规熔焊、钎焊、电阻焊等方法,接头质量高。
- 表面处理: 阳极氧化保护性极佳,装饰性良好;可喷涂、电镀。
- 不可热处理强化: 强度靠冷加工获得,退火可恢复塑性。
化学成分 (EN 573-3, 质量分数 %)
| 元素 | 范围 |
|---|---|
| 铝 (Al) | 余量 |
| 锰 (Mn) | 1.0 – 1.5 |
| 铜 (Cu) | 0.05 – 0.20 |
| 铁 (Fe) | ≤ 0.70 |
| 硅 (Si) | ≤ 0.60 |
| 锌 (Zn) | ≤ 0.10 |
| 其他 (单个) | ≤ 0.05 |
| 其他 (总计) | ≤ 0.15 |
物理与热学性能 (H46 状态)
| 性能 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 密度 | 2.73 g/cm³ | 20 °C |
| 熔化温度区间 | 640 – 655 °C | 固相线 – 液相线 |
| 热导率 | 159 – 193 W/(m·K) | 20 °C,典型值 ~160 W/(m·K) |
| 线膨胀系数 | 21.5 – 25.2 × 10⁻⁶ /K | -50 ~ 300 °C 范围内随温度升高而增大 |
| 比热容 | 893 J/(kg·K) | 20 °C |
| 电导率 | 24 – 29 MS/m (≈ 41 – 50% IACS) | 20 °C |
| 电阻率 | 3.45 – 4.17 × 10⁻⁸ Ω·m | 20 °C |
力学性能 (H46 状态, 20 °C)
| 性能 | 数值范围 | 测试方向/备注 |
|---|---|---|
| 抗拉强度 Rm | 140 – 180 MPa | 板/带/箔/线/管/棒,EN 573-3/EN 541 |
| 抗拉强度 Rm (横向) | 165 – 210 MPa | 板/带,EN 573-3/EN 1396 |
| 屈服强度 Rp0.2 | ≥ 110 MPa (典型) | 依厚度与标准略有差异 |
| 断后伸长率 A50 | ≥ 5% (典型 8 – 12%) | 横向,板/带 |
| 弹性模量 E | 69 – 70 GPa | 20 °C;随温度升高逐渐降至 ~50 GPa (300 °C) |
| 剪切模量 G | 26.1 GPa | 20 °C |
| 泊松比 ν | 0.33 | 20 °C |
| 平面应变断裂韧性 KIc | 22 – 35 MPa·√m | 典型 3xxx 系锻造铝合金值 |
| 弯曲疲劳强度 | 70 MPa | 10⁷ 次循环,R = -1 |
| 布氏硬度 HB | 40 – 55 | 典型值,依厚度与测试条件变化 |
弹性模量随温度变化 (H46, 板/带)
| 温度 (°C) | E (GPa) |
|---|---|
| -270 | 70.0 |
| 20 | 69 – 70 |
| 50 | 69 |
| 100 | 68 |
| 150 | 66 |
| 200 | 63 |
| 250 | 57 |
| 300 | 50 |
技术性能评价
| 项目 | 评级 | 说明 |
|---|---|---|
| 阳极氧化 (装饰性) | 足够 | 可获得均匀膜层,色泽一致性良好 |
| 阳极氧化 (保护性) | 很好 | 膜层致密,耐腐蚀性显著提升 |
| 钎焊 (硬钎焊/软钎焊/摩擦焊) | 很好/很好/很好 | 助焊剂或无助焊剂均可 |
| 耐海水腐蚀 | 良好 | 适合海洋大气环境 |
| 耐大气腐蚀 | 很好 | 长期户外暴露性能优异 |
| 冷弯/旋压 | 很好/很好 | 最小弯曲半径可达 0.5t (t=厚度) |
| 冲击挤压 (冷) | 可接受 | 需适当润滑 |
| 深冲/镦粗 (O 态/H12 态) | 很好/很好 | 退火态成形极限最高 |
常用产品形式与供货标准
板、带、箔、线、管、棒、型材。主要执行标准:EN 573-3 (化学成分)、EN 485 (板/带/箔)、EN 755 (挤压型材)、EN 1396 (管)、EN 541 (焊接管)、EN 1396 (锻件)。
典型应用领域
- 建筑幕墙、屋面、天沟、装饰条
- 化工储罐、管道、换热器翅片
- 食品饮料容器、瓶盖、包装箔
- 汽车散热器、油箱、内饰件
- 一般钣金结构件、标牌、灯具外壳
选材建议
若需更高强度,可考虑 3004、3104 或 5xxx 系;若需更高导电率,首选 1xxx 系;若需高耐蚀且可阳极氧化着色,5xxx/6xxx 系可能更合适。3003 H46 在成本、成形性、耐蚀性与中等强度间取得最佳平衡,是通用型结构/功能部件的首选材料之一。
金属
- EN 573-3 3.0505 H46 牌号铝合金工业应用认证规格
- EN 573-3 3.3316 H46 铝合金性能参数详解
- EN 573-3 3.0525 H46 铝锰合金 - 性能与标准规范
- EN 573-3 3.0526 H46 铝合金 – 关键性能与标准
- EN 573-3 3.0506 F 等级 - 优质精益铝镁合金
- EN 573-3 标准 3.0205 H46 铝合金:材料性能与标准全解析
- EN 573-3 标准 3.0255 H46 铝合金:高强度定制化解决方案
- EN 573-3 3.3525-H46 铝合金 —— 关键性能与标准规格
- EN 573-3 AW-3003 铝合金 — 优异耐腐蚀性与多功能焊接性
- EN AW-3003 铝合金 – 耐腐蚀性优异、易焊接
- EN 573-3 3.0517 O3 级铝合金:耐腐蚀性优异且焊接性能多样的优质铝合金
- EN 573-3 AW-3003 H11 耐腐蚀易加工铝锰合金