AlZn5.5MgCu 铝合金深度技术解析
（航空级超高强度变形铝合金——7xxx系的巅峰之作）
一、材料核心定位
AlZn5.5MgCu 属于7xxx系（Al-Zn-Mg-Cu）超高强度铝合金，是航空、航天、军工领域的关键结构材料。其通过时效强化 和 微合金化 实现钢级强度，同时保持铝的轻质特性。
AlZn5.5MgCu化学成分：
硅 Si ：0.40 ;
铜 Cu ：0.10;
镁 Mg：2.6～3.6 ;
锌 Zn：0.2 ;
锰 Mn：0.50 ;
铬Cr ：0.30 ;
铁 Fe： 0.40;
Ti：0.05;
铝 Al ：余量 。
AlZn5.5MgCu力学性能：
抗拉强度 σb (MPa)：165～265。
条件屈服强度 σ0.2 (MPa)≥90
弹性模量(E)： 69.3～70.7Gpa
密度：20℃(68℉)时为 2.83g/cm3(0.102lb/in3)。
退火温度 415℃(775℉)
固溶温度 475℃(890℉)
时效温度 120-175℃(250-350℉)
注 ：无缝管的力学性能
试样尺寸：直径>12.5
AlZn5.5MgCu热处理工艺：
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30～120min;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2～10min或10～30min;空冷。
低温退火:加热250～300℃或150～180℃;保温时间为1～2h,空冷.
三、力学性能（T6峰值时效态）
性能数值对比参照
抗拉强度 (Rm)520-580 MPa超越A36结构钢
屈服强度 (Rp0.2)460-520 MPa接近304不锈钢
延伸率 (A₅₀)8-12%保持良好塑性
硬度 (HBW)150-170可热处理至200HB
断裂韧性 (KIC)25-35 MPa·√m优于6061-T6
物理性能
参数数值工程意义
密度2.8 g/cm³比钢轻65%
热导率120-140 W/(m·K)良好散热性
线膨胀系数23.6×10⁻⁶/℃与钢匹配
四、核心应用领域
1. 航空航天结构件
飞机蒙皮、框架（替代2024合金，减重15%）
火箭燃料贮箱（高比强度+耐低温）
无人机主承力结构（高刚性与抗疲劳）
2. 军工防务装备
装甲车辆轻量化组件（抗弹性能优化）
导弹壳体（超高强度+低雷达反射）
舰载设备支架（耐海洋环境腐蚀）
3. 高端工业制造
F1赛车悬挂系统（比强度超越钛合金）
精密机床横梁（高刚性+低热变形）
注塑模具镶件（替代部分工具钢）
4. 特殊应用场景
深潜器耐压壳（4000m深海抗压）
核聚变实验装置支撑结构（抗辐射）
五、热处理工艺优化
1. 标准T6处理
固溶处理：465℃×2h → 水淬
时效处理：120℃×24h（T6态）
2. 双级时效（T7X）
一级时效：100℃×8h
二级时效：160℃×12h
效果：牺牲5%强度，提升 耐蚀性+尺寸稳定性
3. 回归再时效（RRA）
回归阶段：200℃×10min
再时效：120℃×24h
优势：兼顾 强度+耐蚀性，用于关键航空件
六、关键性能对比（vs. 其他7xxx合金）
性能AlZn5.5MgCu7075-T67050-T74
抗拉强度550MPa570MPa510MPa
屈服强度500MPa505MPa455MPa
断裂韧性30MPa·√m28MPa·√m33MPa·√m
耐蚀性⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐
