铝合金 1050 是一种商业纯铝合金,铝含量不低于 99.5%。它以优异的导电/导热性能、出色的耐腐蚀性以及极佳的成形性而闻名,是工业与商业领域中应用非常广泛的非热处理强化铝合金之一。
在 CNC 加工 场景中,铝合金 1050 特别适合对外观、导电性或易成形有要求的零件,尤其常见于电气、食品以及化工加工等行业的部件制造。
元素 | 含量范围(重量 %) | 主要作用 |
|---|---|---|
铝 (Al) | ≥99.5 | 基础元素,具备高导热与高导电性能 |
铁 (Fe) | ≤0.40 | 残余元素 |
硅 (Si) | ≤0.25 | 残余元素 |
铜 (Cu) | ≤0.05 | 残余元素 |
锌 (Zn) | ≤0.05 | 残余元素 |
镁 (Mg) | ≤0.05 | 残余元素 |
锰 (Mn) | ≤0.05 | 残余元素 |
其他 | ≤0.03 | 杂质元素总量 |
性能 | 典型值 | 测试标准 / 条件 |
|---|---|---|
密度 | 2.71 g/cm³ | ASTM B311 |
熔点 | 643°C | ASTM E299 |
导热系数 | 229 W/m·K(25°C) | ASTM E1952 |
导电率 | 61% IACS(20°C) | ASTM B193 |
线膨胀系数 | 24.8 µm/m·°C | ASTM E228 |
比热容 | 900 J/kg·K | ASTM E1269 |
弹性模量 | 69 GPa | ASTM E111 |
性能 | 典型值 | 测试标准 |
|---|---|---|
抗拉强度 | 110 MPa | ASTM E8/E8M |
屈服强度(0.2%) | 95 MPa | ASTM E8/E8M |
延伸率 | ≥10% | ASTM E8/E8M |
硬度 | 35 HB | ASTM E10 |
疲劳强度 | 55 MPa | ASTM E466 |
冲击韧性 | 高 | ASTM E23 |
优异的导电与导热性能:铝合金 1050 的导电率约为 61% IACS,导热系数约为 229 W/m·K,使其成为换热器、导电排以及隔热/导热屏蔽件的理想材料。
极佳的成形性:材料较软,适用于深拉、旋压与复杂成形而不易开裂——常用于化工容器、食品包装与建筑装饰类应用。
出色的耐腐蚀性:表面可自然形成致密氧化膜,在大气环境与轻度酸性环境中具备良好的耐腐蚀表现,适合户外、化工及食品级部件。
机械强度较低:抗拉强度约 110 MPa,不适合承载结构件,但非常适合低应力、强调延展性的零件。
不可热处理强化:机械性能主要通过冷加工提升,而非热处理;常见状态包括 O(退火)与 H14。
材料偏软且“粘刀”:容易出现断屑不良与表面拖拽/涂抹现象。
积屑瘤(BUE):低速或刀刃变钝时更容易粘附在刀具上,影响表面质量。
表面易变形:夹持力过大或切削力过高可能导致变形与尺寸漂移。
参数 | 推荐方案 | 理由 |
|---|---|---|
刀具材料 | 无涂层或 DLC 涂层硬质合金 | 保持锋利刃口并减少涂抹 |
几何形状 | 大前角、抛光刃口 | 促进洁净切削与更好的断屑控制 |
切削速度 | 250–450 m/min | 降低 BUE 并改善表面质量 |
进给量 | 0.10–0.30 mm/rev | 兼顾尺寸精度与边缘质量 |
冷却方式 | 干切或微量润滑(MQL) | 防止过热并减少表面氧化/污染 |
加工工序 | 速度 (m/min) | 进给量 (mm/rev) | 切削深度 (mm) | 冷却压力 (bar) |
|---|---|---|---|---|
粗加工 | 250–350 | 0.20–0.30 | 1.5–3.0 | 干切或油雾 |
精加工 | 350–450 | 0.05–0.10 | 0.2–1.0 | 油雾冷却 |
阳极氧化:对 II 型阳极氧化响应良好,可获得耐腐蚀与装饰效果;氧化膜厚度约 5–25 µm。
粉末喷涂:60–120 µm 厚度提供良好覆盖与颜色定制,提升耐磨与抗 UV 能力。
电解抛光:可实现光滑反光表面(Ra ≤0.2 µm),提升洁净度,适用于食品级外观件。
钝化处理:通常作为预处理,用于去除污染物并为后续涂层做准备。
拉丝处理:常见 Ra 0.8–1.6 µm,用于标牌、面板与工业外观件的亚光质感。
阿洛丁涂层:铬酸盐转化膜可提升耐腐蚀性,同时保持导电性,适用于电气部件。
UV 涂层:透明耐刮与防潮保护层,典型厚度 5–15 µm。
清漆涂层:用于保持外观并提升耐久性,常见于面向消费者的铝合金外观件。
电气行业:母排、导电板、屏蔽壳体等对导电性要求高的部件。
食品与化工加工:容器、储罐与加工设备等,对卫生与耐腐蚀有要求的部件。
消费品:LED 外壳、反射器、展示面板以及装饰铝件。
暖通空调与换热器:散热片、风管与导热/散热部件,利用其高导热优势。
建筑装饰:装饰幕墙、外饰板、标识牌与低应力框架结构件。