Alumold-350铝合金的热处理优化研究

　　Alumold-350 铝合金深度解析

　　材料定位与行业地位

　　Alumold-350是模具专用铝合金中的高端产品，由欧洲铝材研发机构开发，专为替代传统模具钢而设计。该材料在精密注塑、压铸等领域具有革命性突破，实现了高强度与优异加工性能的完美平衡。

　　Alumold-350铝合金化学成分：

　　铝 Al：余量

　　硅 Si：≤0.10

　　铁 Fe：≤0.12

　　铜 Cu：1.2~1.9

　　锰 Mn：≤0.06

　　镁 Mg：1.9~2.6

　　铬 Cr：0.18~0.25

　　锌 Zn：5.2~6.2

　　钛 Ti：≤0.06

　　未指定的其他元素：每种：≤0.05;合计：≤0.15

　　Alumold-350力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≤305

　　伸长率 δ10 (%)：≥5

　　密度：2.730g/cm。

　　泊松比：20℃(68F)

　　时为0.33。

　　弹性模量：拉伸：69.3GPa(10.1?106psi)，

　　剪切26GPa(3.75?106psi)，

　　压缩70.7GPa(10.3?106psi)

　　注 ：管材室温力学性能 试样尺寸：壁厚/mm (所有) 状态：铝及铝合金拉(轧)制无缝管 (H32)

　　试样尺寸：所有

　　核心力学性能（T76X状态）

　　极限抗拉强度：665-685 MPa

　　规定非比例延伸强度：615-635 MPa

　　断裂延伸率：6.5±0.5%

　　布氏硬度：218-222 HBW

　　平面应变断裂韧性：34-36 MPa·m¹/²

　　旋转弯曲疲劳极限：280 MPa (10⁷ cycles)

　　物理特性详述

　　热物理性能：

　　20-100℃热膨胀系数：23.3×10⁻⁶/℃

　　热扩散率：56 mm²/s (25℃)

　　热导率：138 W/(m·K)

　　电学性能：

　　体积电阻率：42 nΩ·m

　　电导率：28% IACS

　　磁学性能：

　　相对磁导率：1.000012

　　磁化率：+0.22×10⁻⁶

　　微观组织特征

　　基体结构：过饱和固溶体Al(Zn,Mg,Cu)

　　强化相：

　　η'(MgZn₂)纳米相：平均尺寸8nm

　　θ'(Al₂Cu)相：10-15nm

　　Al₃Zr弥散粒子：20-30nm

　　晶粒结构：

　　平均晶粒尺寸：15-20μm

　　晶界特征：大角度晶界占比>70%

　　特殊性能优势

　　1. 超精密加工性能

　　切削性能指数：85（相对于2024铝合金为100）

　　推荐切削参数：

　　铣削速度：350-450 m/min

　　进给量：0.08-0.12 mm/tooth

　　切削深度：0.5-3.0 mm

　　表面加工质量：

　　可达Ra 0.02μm镜面效果

　　无切削应变诱发各向异性

　　2. 极端环境稳定性

　　高温性能：

　　150℃抗拉强度保持率：85%

　　200℃持续工作寿命：>1000h

　　低温性能：

　　-196℃冲击韧性：22-24 J

　　低温尺寸稳定性：ΔL/L<0.001%

　　3. 表面处理适应性

　　阳极氧化：

　　硬质阳极氧化厚度：50-80μm

　　表面硬度：800-850 HV

　　物理气相沉积：

　　CrN涂层结合力：HF1级

　　多层纳米涂层适用性优异

　　典型应用场景

　　超高精度光学模具

　　应用案例：AR/VR透镜模具

　　性能要求：

　　表面粗糙度<0.01μm Ra

　　形位公差<0.5μm/cm

　　20万次模次无修复

　　微型零件成型模具

　　应用案例：微机电系统(MEMS)封装

　　关键指标：

　　小特征尺寸10μm

　　脱模力控制精度±2%

　　连续生产稳定性>50万模次

　　特种材料成型模具

　　应用案例：液态金属(LQMT)成型

　　特殊要求：

　　耐熔融金属侵蚀

　　快速热循环抗性

　　700℃急冷急热稳定性

　　质量控制体系

　　全流程检测项目

　　原材料检测：

　　成分偏差控制：±0.05%

　　熔体氢含量：<0.12ml/100g

　　过程控制：

　　固溶均匀性：±2℃

　　淬火冷却速率：>200℃/s

　　成品检测：

　　超声波探伤：符合ASTM E2375

　　残余应力测试：X射线衍射法

　　应用验证流程

　　试模阶段：500-1000模次验证

　　小批量生产：5-10万模次跟踪

　　量产监控：每5万模次全面检测

　　Alumold-350通过创新的合金设计和精密控制工艺，将铝合金模具材料的性能边界推向新高度，特别适合新一代智能制造对模具材料提出的超精密、长寿命、高效率的严苛要求，是目前工业化应用的铝合金模具材料解决方案。