2A12‑T351 是一种高强度、可热处理的铝合金，广泛应用于航空航天和结构件领域。“2A12”代表 Al–Cu–Mg–Zn 系统（相当于西方的 2014 合金），而 “T351” 表示该材料经过固溶处理、拉伸消除应力并自然时效。以下是其主要特性、化学成分和力学性能概述：
| 指标 | 典型数值 |
|---|---|
| 化学成分（重量百分比） | |
| 铜（Cu） | 3.8–4.9 % |
| 镁（Mg） | 0.2–0.8 % |
| 锌（Zn） | 0.4–1.3 % |
| 锰（Mn） | 0.3–0.9 % |
| 铁（Fe） | ≤ 0.7 % |
| 硅（Si） | ≤ 0.5 % |
| 钛（Ti） | ≤ 0.15 % |
| 铝（Al） | 平衡 |
| 力学性能 | |
| 抗拉强度 | 440–490 MPa |
| 屈服强度（0.2% 偏移） | 310–350 MPa |
| 断后伸长率 | 10–15 % |
| 布氏硬度 | ~120 HB |
| 密度 | 2.78 g/cm³ |
| 热导率 | ~130 W/m·K |
| 线膨胀系数 | 23.5 × 10⁻⁶ /K |
| 使用温度范围 | –200 °C 至 +150 °C |
冶金特性
2A12 合金的高强度主要依靠析出硬化实现。固溶处理后，自然时效过程中会在基体中析出富 Cu、Mg 的 S 相（Al₂CuMg）沉淀物，这些细小沉淀物阻碍位错运动，显著提高强度。T351 状态通过 2–3% 拉伸消除加工残余应力，在不大幅降低强度的前提下，改善零件的尺寸稳定性。
耐蚀性
由于 Cu 含量较高，2A12‑T351 的耐蚀性中等，尤其在海洋或含氯环境中易产生层状和晶间腐蚀。常通过阳极氧化、铬酸盐转换或纯铝覆层等表面处理手段来增强抗蚀能力。
加工与连接
该合金加工性良好，但因高硬度易加速刀具磨损。T3× 系列状态下可进行冷弯，若大形变则需控制速度和半径以避免开裂。传统焊接易发生热裂纹，推荐使用摩擦搅拌焊（FSW）或电子束焊（EBW）确保接头质量。
典型应用
•航空航天部件：机身蒙皮、机翼肋、隔板
•高性能汽车零件：悬挂构件、传动轴
•军用装备：装甲板、导弹壳体
•工业设备：高强度压力容器、模具组件
加工建议
•固溶处理：495–505 °C 保温 1–2 h 后急冷
•自然时效：室温放置 5–7 天，获得 T4/T351 状态
•拉伸消应力：2–3% 伸长，以减小机加工件的变形
2A12‑T351 以其优异的强度–重量比和可靠的热处理性能，成为航空航天等高端领域的首选合金。尽管耐蚀性一般、焊接性较差，但通过合理的表面处理和先进连接技术，仍能在严苛环境中长期稳定服役，满足关键部件对高性能材料的需求。
