ALUMOLD铝合金疲劳寿命挤压成型工艺

　　ALUMOLD 铝合金（UDDEHOLM专利模具用铝）深度技术解析

　　1. 材料定位与核心优势

　　ALUMOLD系列是瑞典Uddeholm公司开发的模具铝合金，特别针对塑料/轻金属成型模具优化：

　　全球模具铝：硬度达HRB 85-95（超越多数7XXX系铝合金）

　　热传导率：180-200 W/(m·K)（比普通模具钢高3-5倍）

　　镜面抛光性：可达#12000目（表面粗糙度Ra<0.02μm）

　　抗热疲劳性：热循环次数比H13钢高50%

　　ALUMOLD实测化学成分：

　　Cu0.15-0.4-,

　　Si0.4-0.8,

　　Fe0.7-,

　　Mn0.15-,

　　Mg0.8-1.2-,

　　Zn0.25-,

　　Cr0.04-0.35-,

　　Ti0.15

　　力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa) ) 140-180

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa) )≥115

　　试样尺寸：所有壁厚

　　注：管材室温纵向力学性能

　　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5*106次时160MPa(23ksi);R.R.Moore型试验。

　　3. 力学性能（T651状态）

　　参数ALUMOLD 86ALUMOLD 89测试标准

　　抗拉强度480-520 MPa500-540 MPaISO 6892-1

　　屈服强度420-460 MPa440-480 MPaISO 6892-1

　　延伸率7-9%6-8%ISO 6892-1

　　硬度140-150 HBW145-155 HBWISO 6506-1

　　断裂韧性28 MPa√m25 MPa√mASTM E399

　　4. 热物理特性

　　特性数值单位

　　热膨胀系数22.8×10⁻⁶/K (20-200℃)

　　比热容900J/(kg·K)

　　热扩散率72mm²/s

　　再结晶温度320℃

　　5. 高端应用场景

　　注塑模具领域：

　　光学透镜模具（透光率要求>92%）

　　微结构模具（小特征尺寸10μm）

　　医疗级模具（符合FDA 21 CFR标准）

　　压铸应用：

　　镁合金压铸模（寿命达8-10万次）

　　超薄壁件模具（壁厚0.3mm以下）

　　高导热镶件（模温控制精度±0.5℃）

　　特殊工业：

　　碳纤维成型模（耐树脂腐蚀）

　　晶圆级封装模具（洁净度Class 100）

　　汽车灯罩模具（耐UV老化2000h）

　　6. 精密加工技术

　　切削优化方案：

　　推荐刀具：PCD刀具（寿命提升5倍）

　　切削参数：

　　粗加工：vc=1000-1500m/min，fz=0.2-0.4mm

　　精加工：vc=2000-2500m/min，fz=0.05-0.1mm

　　冷却方式：微量润滑（MQL）系统

　　EDM加工：

　　电极材料：ISO-MG石墨

　　参数设置：电流50A，脉宽50μs

　　表面处理：电解抛光去除白层

　　7. 热处理工艺

　　T651状态工艺路线：

　　固溶处理：535℃±5℃/4h（真空炉）

　　淬火：聚合物溶液冷却（20℃/s）

　　拉伸校直：0.5-1%变形

　　时效：175℃/10h+空冷

　　特殊处理：

　　深冷处理：-196℃/2h（提升尺寸稳定性）

　　应力消除：250℃/2h（精密部件必需）

　　8. 表面强化技术

　　硬质阳极氧化：

　　工艺参数：

　　电解液：15%硫酸+5%草酸

　　电流密度：2.5A/dm²

　　温度：-5℃至5℃

　　性能指标：

　　膜厚：60-80μm

　　显微硬度：HV 450-550

　　孔隙率：<5%