CuAl11Ni6Fe5 是德标代号 2.0978 的高强度镍铝青铜,归属于 Cu - Al - Ni - Fe 系合金。它凭借高强度、出色的耐蚀耐磨性和高温稳定性,在船舶、航空航天等多个严苛工况领域都有广泛应用,以下是其详细信息:
核心化学成分:该合金以铜为基体余量,各关键合金元素配比精准,杂质含量控制严格。具体成分占比为铝 10.5%-12.5%、铁 4.8%-7.3%、镍 5.0%-7.5%;锰≤1.5%、锌≤0.5%、铅≤0.05%,其他杂质元素总和≤0.3%。其中铝提升合金基础强度与硬度,镍和铁协同作用,既能细化晶粒,又能增强耐蚀性与抗疲劳性。
关键性能表现
力学性能优异:性能会随加工及热处理状态变化,铸态下抗拉强度 750 - 850MPa,屈服强度 400 - 500MPa,延伸率 12%-18%,布氏硬度 220 - 260HB;经固溶 + 时效的热处理后,性能大幅提升,抗拉强度可达 850 - 950MPa,屈服强度 550 - 650MPa,布氏硬度 260 - 300HB。其密度约 7.6 - 7.8g/cm³,可在 300 - 400℃下长期稳定工作,适配中高温工况。
耐蚀耐磨突出:在海水、盐雾、部分酸性介质中耐蚀性极佳,500 小时盐雾试验无点蚀,海水环境中年腐蚀速率<0.02mm / 年,远超普通铝青铜;同时合金中会形成硬质强化相,耐磨性良好,能抵御高负荷摩擦损耗,还可耐受空泡腐蚀和应力腐蚀开裂,适配船舶螺旋桨等易受腐蚀和磨损的部件。
加工与热处理工艺
加工工艺:铸造推荐采用真空熔炼结合离心铸造,减少气孔等缺陷,浇注温度控制在 1100 - 1180℃;因合金硬度较高,机械加工难度大,需用硬质合金或金刚石涂层刀具,切削速度保持在 20 - 40m/min;焊接时需先预热至 200 - 300℃,不建议用普通 TIG 焊,优先选择激光焊或电子束焊,焊后还需时效处理,避免焊接开裂。其供应形态丰富,涵盖棒材、板材、管材、锻件等多种规格,可满足不同场景加工需求。
热处理规范:标准强化工艺为 900 - 950℃保温 2 小时进行固溶处理后水淬,再经 500 - 550℃保温 4 - 6 小时时效处理后空冷,通过该工艺能析出强化相,显著提升合金强度与硬度。若需消除加工应力,也可采用合适温度的缓冷退火工艺。
国际牌号对照与典型应用
牌号对照:它与中国国标 QAl11 - 6 - 6 成分相近,对应美国 ASTM 标准的 C95800、欧洲标准的 CC333G,同时也和你之前提到的 AMS - 4590 成分相似,不过 AMS - 4590 作为航空军工级标准,杂质控制和强度要求更严苛。
典型应用:船舶与海洋工程领域,常用于制造螺旋桨、海水泵阀、潜艇密封件等;航空航天领域可用于发动机轴承、起落架部件等;能源化工领域适配核电冷却泵、耐腐蚀阀门、热交换器等;在重型机械领域,还可制作齿轮、高压液压元件等关键部件。
