PRODAX铝合金的疲劳裂纹扩展特性

　　PRODAX 高性能铝合金圆棒技术规格

　　一、产品定位

　　PRODAX是专为工业自动化、半导体设备、医疗仪器等领域研发的超高精密、超稳定铝合金材料，采用纳米晶粒控制技术和特殊合金配方，在尺寸稳定性、热膨胀系数和机械强度方面达到行业水平。

　　二、核心特性

　　1. 超精密稳定性

　　热膨胀系数：20-100℃范围内 20.8×10⁻⁶/K（比常规铝低15%）

　　时效变形量：≤0.005mm/m（2000小时测试）

　　残余应力：＜5MPa（通过特殊应力消除工艺）

　　2. 机械性能

　　参数数值测试标准

　　抗拉强度380-420MPaISO 6892-1

　　屈服强度350-380MPa

　　伸长率12-15%

　　硬度110-120HBWISO 6506-1

　　3. 特殊性能

　　无磁性：磁导率＜1.01μ

　　真空放气率：＜5×10⁻⁹ Torr·L/(sec·cm²)（适合超高真空环境）

　　表面光洁度：可达Ra 0.05μm（镜面抛光）

　　PRODAX化学成分：

　　铬(Cr)≤0.04

　　锆(Zr)0.08～0.15

　　锌(Zn)5.7～6.7

　　硅(Si)≤0.12

　　铁(Fe)0.000～0.150

　　锰(Mn)≤0.10

　　镁(Mg)1.9～2.6

　　钛(Ti)≤0.06

　　铜(Cu)2.0～2.6

　　铝(Al) 余量

　　注：单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　PRODAX铝棒力学性能：

　　密度：20℃(68℉)时为 2.83g/cm3(0.102lb/in3)。

　　退火温度 415℃(775℉)

　　固溶温度 475℃(890℉)

　　时效温度 120-175℃(250-350℉)

　　注 ：管材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：所有壁厚

　　四、典型应用

　　1. 半导体设备（45%）

　　晶圆传输机械臂

　　光刻机精密导轨

　　真空腔体部件

　　2. 医疗仪器（30%）

　　MRI设备支撑结构

　　手术机器人关节

　　质子治疗机准直器

　　3. 精密工业（25%）

　　三坐标测量机框架

　　激光加工机横梁

　　光学平台基座

　　五、加工指南

　　1. 热处理制度

　　T6511状态：

　　固溶处理：530℃×2h→水淬

　　预拉伸：1.5-3%变形

　　人工时效：160℃×18h

　　2. 机加工参数

　　工艺切削速度进给量刀具建议

　　车削300-500m/min0.1-0.2mm/revPCD刀具

　　铣削2000-4000rpm0.05-0.1mm/tooth金刚石涂层

　　钻孔30-50m/min0.05-0.1mm/rev硬质合金钻头

　　关键提示：

　　推荐使用水溶性切削液（pH 7.5-8.5）

　　粗加工后需进行160℃×2h去应力退火

　　六、表面处理方案

　　硬质阳极氧化：

　　膜厚50-80μm

　　硬度≥800HV

　　化学镀镍：

　　厚度10-20μm

　　表面电阻＜0.1Ω/sq

　　真空镀膜：

　　Al₂O₃/TiN多层镀

　　摩擦系数＜0.15

　　七、与竞品对比

　　特性PRODAX6061-T67075-T62024-T3

　　尺寸稳定★★★★★★★★☆☆★★☆☆☆★★☆☆☆

　　热膨胀性★★★★★★★★☆☆★★☆☆☆★★☆☆☆

　　机加精度★★★★★★★★★☆★★★☆☆★★★☆☆

　　强度★★★☆☆★★★☆☆★★★★★★★★★☆

　　八、产品规格

　　直径范围长度公差圆度

　　10-50mm1-3m±0.02mm≤0.01mm

　　50-100mm1-6m±0.05mm≤0.02mm

　　100-200mm1-6m±0.1mm≤0.03mm

　　九、使用限制

　　不适用于：

　　＞150℃长期工作环境

　　强酸/强碱腐蚀环境

　　高冲击载荷场合

　　替代建议：

　　高温环境：推荐钛合金

　　高载荷场景：建议选用钢制部件

　　PRODAX铝合金通过特殊的合金设计和生产工艺，在精密工业领域实现了传统铝合金无法达到的尺寸稳定性和热稳定性，是高端装备制造的理想选择。