5754(AlMg3)是一种不可时效强化的铝-镁合金,常用于需要良好耐腐蚀性、可焊性和成形性的场合(例如海洋结构、车辆面板、防滑花纹板)。对于设计人员来说,最重要的力学性能之一是屈服强度(证明强度,通常以 Rp0.2 表示),因为它界定了构件开始发生永久变形的应力水平。5754 的屈服强度受材料状态(temper)——即冷加工或退火程度——以及产品形式(板材、薄板、挤压材等)的强烈影响,因此设计时的取值会有所不同。代表性的 Rp0.2 值范围大约从完全退火状态下的 80 MPa到重度冷加工状态下的 230 MPa 及以上。
下面是一个简明表格,列出常见 5754 状态下在板材/薄板及部分挤压形式中典型的屈服强度范围。请注意这些为代表性设计值,具体数值会随厚度、供应商与认证而变化:
常见状态 | 典型厚度范围(板材/薄板) | 代表性屈服强度 Rp0.2(MPa) | 备注 |
---|---|---|---|
O / H111(退火 / 近退火) | >0.2 mm 至大厚度板材 | ≈ 80–90 MPa | 最柔软状态,成形性最好。 |
H12(部分冷加工硬化) | 薄材 → 若干毫米 | ≈ 170 MPa | 通过冷加工获得中等强度提升。 |
H14(冷加工硬化) | 薄材 → 中等厚度 | ≈ 190 MPa | 常用于需要更高刚性的板件。 |
H18 / H28(高冷加工硬化) | 薄规尺寸 | ≈ 240–250+ MPa | 强化显著,但延展性下降。 |
H22 / H32(部分稳定化) | 常见板材范围 | ≈ 130 MPa | 在需要中等强度时常被指定。 |
H24 / H34(冷加工 + 稳定化) | 常见商业板材 | ≈ 160–190 MPa | H24 常见的设计值约为 190 MPa。 |
挤压 / 棒材(O, H111, F) | 直径或截面各异 | ≈ 80 MPa(O)→ 随冷加工增加 | 按产品数据表确认棒材/管材的具体值。 |
实用建议:在为构件选材时,应根据所需的刚度/强度与成形性权衡选择合适的状态。若需要深拉伸或复杂冲压工序,应优先选择 O 或 H111(延展性高、屈服低)。对于结构面板或防滑花纹板等需减小挠度的部件,H14、H24 或类似状态常见。重度冷加工状态(如 H18、H28)能提供最高的证明强度,但会显著降低伸长率并可能不适合需强成形性的工艺。
设计人员还应牢记:屈服强度只是结构安全设计的一个输入参数——还需考虑抗拉强度、伸长率、疲劳性能、腐蚀环境及焊接对性能的影响。产品的厚度与形式(板材 vs. 挤压材)会影响实际测得的数值,因此在做最终计算与安全系数时,应参考供应商的材质证明或具体产品技术数据表以获得针对厚度和状态的确切 Rp0.2 值。
5754 铝合金因状态不同展现出较宽的屈服强度范围:从退火条件下约 80 MPa 到经强冷加工可超过 230 MPa。在设计时应根据所需的强度与成形性选择合适的状态,并在最终设计前向材料供应商索取并使用具体厚度与状态对应的材料证书或技术数据表以确认 Rp0.2。