Alumold400铝合金精密工程的材料

　　ALUMOLD 400 铝合金技术规格与应用分析

　　1. 材料基础信息

　　ALUMOLD 400是新一代超高强度模具专用铝合金，属于Al-Zn-Mg-Cu-Ni系合金。该材料通过多元素复合强化和纳米级析出控制技术，实现了接近模具钢的机械性能，同时保持了铝合金的优异加工特性和导热性能。

　　Alumold400化学成分

　　铝 Al ：余量

　　硅 Si ：≤0.50

　　铜 Cu ：≤0.10

　　镁 Mg：4.8～5.5

　　锌 Zn：≤0.20

　　锰 Mn：0.30～0.6

　　铁 Fe： 0.000～ 0.500

　　注：单个:≤0.05;合计:≤0.10

　　Alumold400力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≥180

　　屈服强度 σ0.2 (MPa)：≥110

　　伸长率 δ5 (%)：≥14

　　注 ：棒材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：棒材直径(方棒、六角棒内切圆直径)≤150

　　3. 关键性能参数（T6X状态）

　　3.1 机械性能

　　抗拉强度：550-600 MPa

　　屈服强度：500-540 MPa

　　延伸率：6-8%

　　硬度：180-200 HB

　　弹性模量：74 GPa

　　断裂韧性：30-35 MPa·m¹/²

　　3.2 高温性能（200°C）

　　高温抗拉强度：≥450 MPa

　　高温屈服强度：≥400 MPa

　　高温硬度保持率：≥80%

　　3.3 物理特性

　　密度：2.88 g/cm³

　　热膨胀系数：23.2×10⁻⁶/°C

　　热导率：130 W/(m·K)

　　比热容：860 J/(kg·K)

　　4. 核心材料特性

　　4.1 超高强度特性

　　强度达到7000系铝合金的水平

　　比强度优于大多数模具钢

　　疲劳极限高达240 MPa

　　4.2 优异的综合性能

　　导热系数是模具钢的4-5倍

　　热疲劳寿命达5×10⁵次循环

　　200°C下蠕变速率<1×10⁻⁸/s

　　4.3 先进的加工性能

　　切削性能指数：85%（以6061为基准）

　　可抛光至Ra 0.02μm镜面效果

　　电火花加工表面质量优良

　　5. 主要应用领域

　　5.1 高精密注塑模具

　　光学级镜片模具（AR/VR镜头）

　　微米级结构模具（衍射光学元件）

　　医疗精密部件模具（微创手术器械）

　　5.2 高性能压铸模具

　　超薄壁铝合金压铸（≤0.5mm）

　　高致密度压铸件（孔隙率≤0.5%）

　　高导热压铸模（散热器件）

　　5.3 特种成型模具

　　陶瓷粉末注射成型模

　　金属注射成型(MIM)模具

　　超塑性成型模具

　　6. 热处理工艺

　　6.1 标准热处理制度

　　固溶处理：465-475°C×3h→水淬

　　多级时效：100°C×8h + 140°C×16h + 160°C×8h

　　6.2 增强处理工艺

　　深冷循环处理：-196°C至150°C三次循环

　　高压气体淬火：10bar氮气冷却

　　激光冲击强化：表面残余压应力≥400MPa

　　7. 加工技术规范

　　精密加工参数：

　　高速铣削：VC=500-800m/min，fz=0.03-0.08mm/tooth

　　微细加工：直径≤1mm刀具，VC=150-200m/min

　　超精加工：Ra≤0.05μm需采用钻石刀具

　　表面处理工艺：

　　硬质阳极氧化：膜厚25-50μm，硬度≥800HV

　　类金刚石镀膜：摩擦系数≤0.1

　　纳米复合涂层：耐磨性提高5-8倍

　　8. 材料对比优势

　　特性ALUMOLD 400S7工具钢钨铜合金

　　比强度(强度/密度)★★★★★★★★★★★★

　　导热系数(W/m·K)13030180

　　热疲劳寿命8×10⁵次2×10⁵次5×10⁵次

　　镜面加工性★★★★★★★★★★★★

　　成本效益比1.51.04.0

　　9. 使用技术要点

　　模具设计规范：

　　小特征尺寸≥0.05mm

　　冷却水道优化设计（随形冷却）

　　模仁厚度比≥1:3（高度:壁厚）

　　应用限制：

　　高连续工作温度250°C

　　不适用于磨蚀性极强的材料

　　注射压力建议≤200MPa

　　维护要求：

　　每10万模次全面检测

　　定期表面再生处理

　　存储环境湿度≤45%RH

　　ALUMOLD 400通过创新的成分设计和先进的热处理工艺，在铝合金材料中实现了突破性的强度提升，为高精密、高寿命模具应用提供了全新的材料解决方案。其独特的性能组合使其在光学级模具、微细结构成型等高端领域展现出的优势，正在重新定义精密模具材料的技术标准。