ALUMOLD铝板的疲劳强度与减重优势

　　ALUMOLD系列铝合金板材技术解析

　　材料基本介绍

　　ALUMOLD是欧洲铝业公司开发的专门用于模具制造的高性能铝合金系列，主要包括ALUMOLD 100、ALUMOLD 200和ALUMOLD 300等不同牌号，具有优异的机械加工性能和热稳定性。

　　ALUMOLD化学成分：

　　硅 Si ：0.40 ;

　　铜 Cu ：0.10;

　　镁 Mg：2.6～3.6 ;

　　锌 Zn：0.2 ;

　　锰 Mn：0.50 ;

　　铬Cr ：0.30 ;

　　铁 Fe： 0.40;

　　Ti：0.05;

　　铝 Al ：余量 。

　　ALUMOLD力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：165～265。

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa)≥90

　　弹性模量(E)： 69.3～70.7Gpa

　　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 ：无缝管的力学性能

　　试样尺寸：直径>12.5

　　ALUMOLD热处理工艺：

　　均匀化退火:加热440℃;保温12～14h;空冷。

　　快速退火:加热350～410℃;保温时间30～120min;空或水冷。

　　高温退火:加热350～420℃;成品厚度≥6或<6时,保温时间为2～10min或10～30min;空冷。

　　低温退火:加热250～300℃或150～180℃;保温时间为1～2h,空冷.

　　核心性能参数

　　物理性能

　　参数ALUMOLD 100ALUMOLD 200ALUMOLD 300

　　密度(g/cm³)2.702.782.82

　　热导率(W/m·K)180160140

　　热膨胀系数(x10⁻⁶/K)23.222.822.0

　　机械性能(T6状态)

　　参数ALUMOLD 100ALUMOLD 200ALUMOLD 300

　　抗拉强度(MPa)280-320380-420480-520

　　屈服强度(MPa)240-270340-380440-480

　　延伸率(%)10-128-106-8

　　硬度(HB)90-100120-130150-160

　　突出特点

　　1. 加工优势

　　切削性能：切削力比钢低30-40%，刀具寿命提高3-5倍

　　表面质量：可达镜面抛光效果(Ra<0.05μm)

　　加工效率：可采用高速切削(800-1000m/min)

　　2. 热性能

　　热稳定性：150°C下变形<0.01mm/m

　　热疲劳性能：优于传统模具钢

　　冷却效率：冷却速度比钢快2-3倍

　　3. 使用特性

　　轻量化：重量仅为钢的1/3

　　无磁性：适合电子行业应用

　　耐蚀性：优于常规铝合金

　　典型应用

　　1. 塑料模具

　　注塑模具(寿命20-50万次)

　　吹塑模具

　　吸塑模具

　　热成型模具

　　2. 橡胶模具

　　轮胎模具

　　密封件模具

　　减震元件模具

　　3. 铸造模具

　　低压铸造模具

　　重力铸造模具

　　精密铸造模具

　　4. 其他应用

　　钣金成型模具

　　复合材料成型模具

　　精密夹具和检具

　　加工与处理建议

　　1. 机械加工

　　刀具选择：推荐使用金刚石涂层刀具

　　切削参数：主轴转速3000-6000rpm，进给0.1-0.3mm/rev

　　冷却方式：建议使用微量润滑(MQL)

　　2. 热处理

　　固溶处理：480-500°C×2h，水淬

　　时效处理：120-160°C×8-24h

　　去应力退火：200°C×4h

　　3. 表面处理

　　硬质阳极氧化：膜厚50-80μm

　　化学镀镍：厚度20-50μm

　　PVD涂层：TiN、CrN等

　　与传统材料对比

　　特性ALUMOLDP20钢6061铝合金

　　密度★★★★★★★★★★★

　　切削性★★★★★★★☆★★★★

　　强度★★★☆★★★★★★★

　　热导率★★★★★★★★★★

　　成本★★★★★★★★★

　　使用注意事项

　　模具设计

　　建议壁厚≥15mm

　　冷却水道直径≥8mm

　　避免尖角设计(R角≥3mm)

　　加工工艺

　　粗加工后需进行去应力处理

　　精加工余量0.1-0.3mm

　　建议采用高速铣削

　　维护保养

　　定期检查表面状态

　　避免高温长时间使用(>250°C)

　　存储环境湿度<60%

　　ALUMOLD系列铝合金凭借其优异的综合性能，在模具制造领域逐渐替代传统钢材，特别适合中小批量生产和快速换模需求。