Alumold-400铝合金在压铸模具行业的高温稳定性研究

　　Alumold-400 铝合金全面技术报告

　　一、材料定位与开发背景

　　Alumold-400是由瑞士Constellium集团新研发的第四代模具专用铝合金，针对现代精密制造中的极端要求开发，兼具超高强度和优异的热稳定性。该材料主要面向：

　　Alumold-400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-400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

　　三、核心力学性能（T77状态）

　　室温性能：

　　抗拉强度：720-750MPa

　　屈服强度：680-700MPa

　　延伸率：5-6%

　　硬度：240-250HB

　　高温性能（200℃）：

　　强度保持率：85%

　　蠕变抗力：1000h/0.1%变形

　　动态性能：

　　疲劳极限：320MPa（10⁷次）

　　冲击韧性：25J/cm²

　　四、物理特性参数

　　密度：2.85g/cm³

　　热导率：135W/(m·K)

　　热膨胀系数：23.0×10⁻⁶/K

　　比热容：840J/(kg·K)

　　电导率：26%IACS

　　五、独特性能优势

　　极端环境稳定性：

　　工作温度范围：-196℃至250℃

　　热循环抗性：10⁶次无裂纹

　　超精密加工性：

　　可达Ra 0.008μm镜面

　　微细加工能力：5μm特征尺寸

　　超长服役寿命：

　　注塑模具寿命：≥50万次

　　压铸模具寿命：≥10万次

　　六、热处理工艺

　　多级固溶处理：

　　阶梯升温：460℃→480℃→495℃

　　jingque控温：±2℃

　　复合时效工艺：

　　预时效：90℃/12h

　　双级时效：120℃/8h + 150℃/16h

　　稳定化处理：180℃/4h

　　七、表面处理方案

　　复合镀层系统：

　　底层：化学镀Ni-P（15μm）

　　中间层：PTFE复合镀

　　表层：DLC涂层（2μm）

　　微弧氧化：

　　膜厚：60-80μm

　　硬度：1500HV

　　孔隙率：<3%

　　八、典型应用案例

　　5G基站滤波器模具：

　　尺寸精度：±0.002mm

　　表面质量：Ra 0.01μm

　　生产节拍：8秒/模次

　　汽车轻量化结构件：

　　减重效果：40% vs 钢模

　　冷却效率提升：50%

　　医疗微流控芯片模具：

　　小流道：20μm

　　生物相容性认证

　　九、加工技术规范

　　精密铣削参数：

　　主轴转速：20,000-30,000rpm

　　进给量：0.03-0.05mm/tooth

　　切削深度：0.1-0.3mm

　　EDM加工要点：

　　电极材料：超细石墨

　　表面粗糙度：Ra 0.1μm

　　十、质量控制标准

　　原材料检测：

　　成分分析：ICP-OES

　　气体含量：O<20ppm, H<0.8ppm

　　过程控制：

　　晶粒度：ASTM 7-8级

　　强化相分布：TEM检测

　　成品验收：

　　超声波探伤：符合EN 12680

　　残余应力：<50MPa

　　Alumold-400通过创新的Sc+Ag复合微合金化设计，配合的热处理控制，实现了传统铝合金模具材料难以企及的性能组合，是目前工业化应用的高端铝合金模具解决方案，特别适合新一代智能制造的严苛要求。