2017 铝合金(也称 AW-2017、AlCu4MgSi 或 UNS A92017)是一种可热处理的含铜合金,常用于需要中高强度和良好切削加工性的场合。其典型密度约为 2.79 g/cm³(≈ 2790 kg/m³ 或 0.101 lb/in³)。
属性 | 数值 |
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典型密度(质量密度) | 2.79 g/cm³ |
国际单位制(SI) | ≈ 2790 kg/m³ |
英制单位 | ≈ 0.101 lb/in³ |
合金系列(用于对比) | 2xxx 系列(含铜合金) |
参考:纯铝密度 | 2.70 g/cm³ |
这个数值的含义
密度为 2.79 g/cm³ 意味着相同体积的 2017 合金制件比纯铝(2.70 g/cm³)大约重 3.3%。这种差异来自于加入的合金元素(以铜为主,另含少量镁、锰和硅等),这些元素提高了强度,同时略微增加了平均原子质量,从而使整体体积密度稍有上升。
影响实测密度的因素
所公布的“典型”密度是针对实心、轧制材料的体积平均值。实际检测到的密度可能会有小幅波动,主要原因包括:
热处理与时效状态 — 显微组织中的析出物和相分布会随着时效和热处理不同而改变,导致可测得的密度出现微小差异。
孔隙和夹杂物 — 铸造或加工过程中产生的空隙会降低表观密度;重金属夹杂则可能提高表观密度。
测量方法与温度 — 热膨胀会随温度改变体积(从而影响密度),不同的测量方法和标准试验条件会导致细微差别。
为什么密度对设计者很重要
在对重量敏感的设计领域(航空航天、赛车、精密结构等),即便是微小的密度差异,结合材料强度,也会影响材料选择与零件尺寸设计。2017 合金因含铜而强度较高,但与纯铝相比仅承担了很小的密度代价,因此在需要兼顾强度/重量比与良好切削性的场合广泛应用。常见用途包括结构件、紧固件以及某些对耐蚀性要求适中但对疲劳和强度有要求的航空零件。
实际换算与注意事项
换算时记住:1 g/cm³ = 1000 kg/m³。因此 2.79 g/cm³ → 2790 kg/m³。许多工程数据库按不同时效状态或规范给出密度值,因此在进行精准质量计算或有限元建模时,应确认具体的时效牌号(例如 T4、T351 等),并与供应商或材料数据表核实。
结论
行业通用的 2017 铝合金典型密度约为 2.79 g/cm³(≈2790 kg/m³,0.101 lb/in³)。该数值与其他 2xxx 系列合金接近,且仅比纯铝略高,反映了为获得更高强度与良好机械加工性而作出的成分权衡。若需用于精确的质量计算或模拟,请使用与所用材料时效相对应的密度值并向材料供应方确认。