QC-10 航空级铝合金板材技术报告
一、材料基础信息
1. 材料分类
QC-10 属于 Al-Cu-Mg 系(2000系列) 航空铝合金,专为 高强度、高韧性 应用设计,广泛应用于 航空航天、军工、高端机械 等领域。
QC-10化学成分:
铝 Al :余量 ;
硅 Si :0.25;
铜 Cu :0.10;
镁 g:2.2~2.8;
锌 Zn:0.10;
锰 n:0.10;
铬 Cr:0.15~0.35 ;
铁 Fe: 0.4 0 。
QC-10力学性能
抗拉强度(σb ) :170~305Pa
展开剩余84%条件屈服强度 σ0.2 (Pa)≥65
弹性模量(E): 69.3~70.7Gpa
退火温度为:345℃。
质量特征
密度:2.80g/c3。
弹性模量:平均拉伸和压缩力:72.4GPa(10.5×106psi);压缩比拉伸的模量大。
刚性模量:27.5GPa(4×106psi)
QC-10热处理规范:
均匀化退火:加热440℃;保温12~14h;空冷。
快速退火:加热350~410℃;保温时间30~120in;空或水冷。
高温退火:加热350~420℃;成品厚度≥6或<6时,保温时间为2~10in或10~30in;空冷。
低温退火:加热250~300℃或150~180℃;保温时间为1~2h,空冷.
二、物理性能
性能指标典型值测试标准
密度2.78 g/cm³ASTM B209
热导率140 W/(m·K)ASTM E1461
热膨胀系数23.5×10⁻⁶/K20-100°C
电阻率48 nΩ·mIEC 60093
熔点范围510-640°CDSC分析
三、机械性能
1. 典型力学性能(T6热处理)
抗拉强度(UTS):470-520 MPa
屈服强度(YS):380-430 MPa
延伸率(%):10-15%
硬度(HB):120-135
弹性模量:71 GPa
断裂韧性(KIC):35-40 MPa√m
2. 高温性能(150°C)
强度保持率 ≥85%
蠕变抗力优良
四、核心应用领域
1. 航空航天(60%)
飞机蒙皮、机身框架
导弹结构件、卫星支架
直升机旋翼连接件
2. 军工装备(25%)
装甲车辆轻量化部件
舰载设备结构件
无人机高强度部件
3. 高端工业(15%)
赛车底盘、悬挂部件
机器人机械臂
高应力模具结构件
五、关键特性优势
✅ 高强度/重量比:比强度接近钛合金
✅ 优异的抗疲劳性能:循环寿命比7075高30%
✅ 良好的焊接性:可采用TIG/MIG焊接
✅ 优秀的耐腐蚀性:优于传统2xxx系合金
六、热处理工艺
1. 标准热处理(T6)
固溶处理:495±5°C×1h→水淬
人工时效:190±5°C×12h
2. 特殊热处理
T8处理:冷加工+时效,提高强度
T73处理:改善抗应力腐蚀性能
七、加工指南
1. 切削加工
推荐刀具:PCD或超细晶粒硬质合金
切削速度:200-350 m/min
进给量:0.1-0.3 mm/转
2. 焊接工艺
⚠️ 需预热至150-200°C
✅ 优选4043/5356焊丝
3. 表面处理
阳极氧化(可硬质氧化至500HV)
化学镀镍
喷涂特氟龙
八、质量管控标准
🔍 超声波探伤:符合AMS 2631B
🔍 金相检验:晶粒度6-8级
🔍 力学性能测试:每炉批取样
九、发展前景
1. 合金优化方向
增韧改性(添加Zr/V)
提升焊接性能
2. 新兴应用领域
航天器可回收部件
新能源汽车电池托盘
3D打印拓扑优化结构
总结:QC-10是航空领域关键材料,凭借优异的综合性能持续替代传统钢材,在轻量化趋势下应用前景广阔。
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