Alumold500铝合金3C产品外壳压铸的革命性材料

　　Alumold 500铝合金板材的详细技术分析

　　材料概述

　　Alumold 500是深圳超时代软件有限公司模具材料系列中的高端产品，属于超高强度铝-锌-镁-铜系合金(7xxx系列)，专为要求极高的模具应用和结构部件开发。

　　Alumold500实测化学成分：

　　Al :余量

　　硅 Si :≤0.25

　　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: 0.000~ 0.400

　　注:单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　未指定的其他元素：单个：≤0.05;合计：≤0.15

　　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%

　　Alumold500力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≥205

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa)：≥170

　　伸长率 δ5 (%)：≥9

　　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)≤25

　　状态：铝及铝合金拉(轧)制无缝管 (H32)

　　质量特征

　　密度：2.75g/cm3。

　　弹性模量：拉伸：70.3GPa(10.2×106psi)，剪切26.4GPa(3.83×106psi)，压缩71.7GPa(10.4×106psi)

　　疲劳强度：H321和H116状态：循环5106次时160MPa(23ksi);R.R.Moore型试验。

　　核心性能参数

　　物理特性

　　密度: 2.81 g/cm³ (±0.02)

　　热膨胀系数: 23.6 × 10⁻⁶/°C (20-100°C)

　　热导率: 155 W/(m·K) (优于多数同类合金)

　　电导率: 33% IACS (国际退火铜标准)

　　机械性能(经T651热处理后)

　　指标 典型值 测试标准

　　抗拉强度 530-570 MPa ASTM B557

　　屈服强度 490-520 MPa ASTM B557

　　伸长率 10-12% ASTM B557

　　硬度 155-165 HB ASTM E10

　　断裂韧性 32-35 MPa·√m ASTM E399

　　特种优势

　　模具专用性能组合：

　　的抛光性(可达Ra < 0.05μm)

　　优异的抗热疲劳性能(比Alumold 400提升30%)

　　低的残余应力(<50 MPa)

　　加工特性：

　　切削力比模具钢低60-70%

　　刀具寿命延长3-5倍

　　可实现高精度加工(IT5级)

　　应用领域

　　高端模具制造

　　光学级注塑模具：用于透镜、导光板等精密光学元件

　　微结构模具：微流控芯片、精密纹理模具

　　高光模具：汽车内饰件、家电面板

　　特殊工业领域

　　航空航天结构件：飞机舱门机构、卫星支架

　　赛车部件：悬挂系统、传动组件

　　半导体设备：晶圆处理部件、真空腔体

　　热处理工艺规范

　　固溶处理：

　　温度：475±5°C

　　保温时间：板材厚度(mm)×1.2分钟

　　淬火速率：>200°C/s

　　人工时效：

　　双级时效工艺：

　　级：110°C/8h

　　第二级：160°C/16h

　　单级时效：135°C/24h(简化工艺)

　　加工技术指南

　　CNC加工参数优化

　　粗加工：

　　切削速度：180-220 m/min

　　进给量：0.15-0.25 mm/tooth

　　切深：3-5 mm

　　精加工：

　　切削速度：250-300 m/min

　　进给量：0.05-0.1 mm/tooth

　　切深：0.2-0.5 mm

　　特殊加工建议

　　微细加工：

　　推荐使用金刚石刀具

　　采用微量润滑(MQL)技术

　　主轴跳动<1μm

　　镜面加工：

　　使用PCD刀具

　　采用阶梯式切削策略

　　后工序使用钻石研磨膏抛光

　　材料对比分析

　　与Alumold 400相比，Alumold 500在以下方面有明显提升：

　　强度提升约25-30%

　　热稳定性提高50°C(长期使用温度可达200°C)

　　耐腐蚀性能提升1个等级(按ASTM G85标准)

　　疲劳寿命延长40-50%(10⁷次循环)

　　质量控制要点

　　原材料检验：

　　超声波探伤(符合AMS 2631B)

　　晶粒度检测(ASTM E112，要求≥7级)

　　化学成分偏差控制(±0.05%)

　　成品检测：

　　三维残余应力测绘

　　白光干涉仪表面分析

　　微硬度梯度测试

　　典型应用案例

　　8K TV导光板模具：

　　使用Alumold 500制造

　　表面粗糙度Ra 0.02μm

　　模具寿命>100万次

　　新能源汽车电池箱体压铸模：

　　比H13钢模冷却效率提高40%

　　生产周期缩短30%

　　变形量控制在0.05mm/m以内

　　航天器展开机构：

　　减重35% vs传统钢构件

　　通过NASA MSFC-200℃~+150℃热循环测试

　　在轨服役5年无异常

　　使用注意事项

　　焊接工艺：

　　必须采用4047或5356焊丝

　　推荐使用变极性等离子弧焊(VPPAW)

　　焊后需立即进行170°C/4h去应力退火

　　储存条件：

　　相对湿度<60%

　　避免与铜、铁等金属直接接触

　　建议涂覆VCI防锈膜

　　表面处理：

　　硬质阳极氧化膜厚建议25-30μm

　　纳米复合涂层可提高3倍耐磨性

　　不推荐普通电镀工艺

　　Alumold 500代表了当前铝合金模具材料的水平，特别适合对强度、精度和寿命都有极高要求的制造领域。