Alumold350铝合金的耐蚀性对比研究

　　Alumold 350 铝合金

　　(超高强度、高导热模具专用铝合金)

　　1. 基本介绍

　　Alumold 350 是一种专为高复杂度模具和极端工况部件开发的高性能铝合金，属于专利配方合金（通常由SAPA/Hydro等厂商生产）。相比Alumold 150，它在保持高强度基础上，显著提升了导热性和热疲劳抗力。

　　Alumold350化学成分：

　　铝 Al ：余量

　　铜 Cu ：≤0.10

　　镁 Mg：2.2~2.8

　　锌 Zn：≤0.10

　　锰 Mn：≤0.10

　　铬 Cr：0.15～0.35

　　铁 Fe： ≤0.40

　　注：单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　密度是2.72g/cm3

　　AIMg2.5力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：110-136

　　伸长率 δ10 (%)： ≥20

　　退火温度为：415℃。

　　屈服强度 σs (MPa) ≥110

　　退火温度为：345℃。

　　注：管材室温纵向力学性能

　　不同状态不同的性能。

　　硬度：O状态：40HB;T4、T451状态：58HB;T6,T651状态：90HB;数据取自直径10球及在500kg载荷下30s的测试结果。

　　注：①在生产者或供者与买方都同意下，挤压件和锻件(Zr+Ti)限量大可定为0.25%

　　2. 核心特性

　　特性 技术参数/性能表现

　　极限强度 抗拉强度: 550-590 MPa

　　硬度 布氏硬度: 170-190 HBW（经表面硬化后可达220 HBW）

　　导热系数 160-180 W/(m·K)（是模具钢的5-6倍，显著缩短注塑周期）

　　热稳定性 在200℃下强度保持率＞85%（适合长期高温工作环境）

　　疲劳性能 10⁷次循环载荷下的疲劳强度: 240-260 MPa

　　3. 典型应用领域

　　▍ 高端模具制造

　　大型薄壁注塑模（汽车灯罩、医疗器械外壳）

　　高导热压铸模（镁合金/锌合金压铸，模温均匀性要求极高）

　　快速循环模具（降低冷却时间，提升生产效率）

　　▍ 特殊工业场景

　　半导体装备：晶圆热处理平台、PVD/CVD设备载板

　　新能源领域：动力电池壳体压铸模、燃料电池双极板

　　光学工业：激光切割机高温镜座、红外透镜成型模

　　4. 关键加工技术

　　▶ 热处理工艺

　　固溶处理：475±5℃×3h → 水淬（冷却速率＞200℃/s）

　　双级时效：

　　阶段：100℃×8h（预沉淀）

　　第二阶段：160℃×12h（峰值时效）

　　▶ 机械加工要点

　　刀具选择：

　　粗加工：带TiAlN涂层的硬质合金立铣刀

　　精加工：聚晶金刚石(PCD)刀具（寿命提高3倍）

　　参数建议：

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　　• 粗加工：轴向切深0.5D | 径向切深0.2D | 进给0.12mm/齿

　　• 精加工：主轴转速8000-12000rpm | 步距0.05mm

　　▶ 表面强化方案

　　等离子电解氧化（PEO）：生成50-100μm陶瓷层，硬度＞1500HV

　　梯度纳米复合镀层：表面硬度可达3000HV，摩擦系数＜0.1

　　深冷处理：-196℃×24h，提升尺寸稳定性

　　5. 对比其他模具材料

　　性能指标 Alumold 350 H13模具钢 铜合金C18000 石墨烯铝基复合材料

　　强度(MPa) 550-590 1400-1600 400-450 620-650

　　导热系数(W/m·K) 160-180 24-28 260-280 220-240

　　热膨胀系数(×10⁻⁶/K) 23.2 12.5 17.5 19.8

　　重量节省率 65% vs 钢 - 20% 60% vs 钢

　　6. 使用注意事项

　　腐蚀防护：在氯离子环境中需采用PEO+有机密封复合处理

　　设计禁忌：避免壁厚差＞4:1的结构，防止残余应力导致变形

　　经济性评估：原料成本约为普通模具铝的3-5倍，但模具寿命可提升2-3倍