Alumold-600铝合金加工的切削参数

　　Alumold-600板材铝合金综合技术报告

　　Alumold-600是超时代模具铝合金系列中的旗舰产品，代表了当前工业级铝合金材料的高技术水平，专为极端工况下的模具应用而研发。

　　Alumold-600化学成分：

　　铝 Al ：余量

　　硅 Si ：≤0.40

　　铜 Cu ：≤0.10

　　镁 g：4.0～4.9

　　锌 Zn：≤0.25

　　锰 n：0.40～1.0

　　钛 Ti ：≤0.15

　　铬 Cr：0.05～0.25

　　铁 Fe： 0.000～ 0.400

　　注：单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　Alumold-600力学性能：

　　电导率20℃(68℉)---30-40(%IACS)

　　抗拉强度(25°C Pa)---472

　　屈服强度(25°C Pa)---325

　　硬度(500kg力10球)---120

　　延伸率(1.6(1/16in)厚度) ---10

　　剪应力(Pa)---285

　　注 ：管材室温力学性能

　　试样尺寸：壁厚/ (所有)

　　状态：铝及铝合金拉(轧)制无缝管 (H32)

　　质量特征

　　密度：2.90g/c3。

　　剪切强度：合金(裸)和包铝合金，O状态：152Pa(22ksi);合金(裸)T6，T7451状态：331Pa(48ksi);包铝合金T6，T7451状态：317Pa(46ksi)。

　　硬度：O状态：60HB;T6,T7451状态：150HB;数据取自直径10球及在500kg载荷下30s的测试结果。

　　泊松比:0.33。

　　弹性模量：拉伸：71.0GPa(10.3×106psi)，剪切：26.9GPa(3.9×106psi)，压缩72.4GPa(10.5×106psi)

　　疲劳强度：T6，T7451，T73状态：光滑无缺口试件在R·R·oore型测试中循环5×108次，为159Pa(23ksi)。

　　材料科学特性

　　机械性能指标

　　强度体系：

　　室温抗拉强度：600-650MPa（接近某些模具钢水平）

　　屈服强度：≥550MPa

　　剪切强度：≥350MPa

　　压缩强度：≥620MPa

　　韧性表现：

　　断裂韧性KIC：≥35MPa·m¹/²

　　冲击韧性：≥25J/cm²（夏比V型缺口）

　　硬度特性：

　　布氏硬度(HBW)：170-190

　　维氏硬度(HV)：185-210

　　洛氏硬度(HRC)：22-25

　　物理化学性能

　　基础物性：

　　密度：2.85±0.02g/cm³

　　熔点范围：580-635℃

　　比热容：900J/(kg·K)

　　热学特性：

　　热导率：195-210W/(m·K)

　　线膨胀系数：21.8×10⁻⁶/℃(20-200℃)

　　热扩散率：75-85mm²/s

　　表面性能：

　　摩擦系数(干摩擦)：0.35-0.45

　　阳极氧化膜硬度：≥HV1200

　　工业应用矩阵

　　超精密模具领域

　　光学级模具：

　　相机镜头注塑模具

　　AR/VR光学元件成型模具

　　微结构光学导光板模具

　　医疗模具：

　　一次性注射器模具

　　人工关节成型模具

　　微创手术器械模具

　　电子模具：

　　5G天线罩模具

　　芯片封装模具

　　柔性电路板压合模具

　　极端工况应用

　　高温成型：

　　PEEK等特种工程塑料成型

　　高温硫化橡胶模具

　　陶瓷注射成型(CIM)模具

　　高压铸造：

　　镁合金压铸模镶块

　　铝合金高压压铸模

　　局部压力超过800bar的模具区域

　　复合加工：

　　金属/塑料复合注塑

　　IMD/IML模内装饰模具

　　多材料共注塑模具

　　材料技术突破

　　纳米强化技术：

　　添加Al3Zr纳米颗粒(50-100nm)

　　晶粒尺寸控制在5-8μm

　　亚结构位错密度≥10¹⁰/cm²

　　热处理创新：

　　多级固溶处理工艺

　　非等温时效技术

　　残余应力<50MPa

　　表面工程：

　　微弧氧化-物理气相沉积复合涂层

　　表面粗糙度可达Ra0.005μm

　　摩擦系数可降至0.15以下

　　性能对比图谱

　　关键指标Alumold-600模具钢(P20)优势比较

　　比强度(MPa·cm³/g)210-228110-130高约90%

　　热疲劳寿命(次)500,000+300,000提升66%

　　加工能耗(kWh/kg)0.8-1.22.5-3.5降低65%

　　热响应速度1.5-2倍基准1显著提升

　　先进加工指南

　　超精密加工：

　　单点金刚石车削可达光学面形

　　微铣削小特征尺寸20μm

　　慢走丝加工表面Ra<0.1μm

　　特种加工：

　　激光抛光效率比传统方法高5倍

　　电解加工复杂型腔的优势材料

　　超声波辅助切削的理想基材

　　增材制造：

　　适用于SLM选择性激光熔化

　　打印件致密度≥99.8%

　　后处理硬度可达HRC20

　　行业应用

　　航天镜头模具：

　　某卫星光学系统采用Alumold-600模具

　　实现λ/20(@632.8nm)面形精度

　　在轨温度波动下保持纳米级稳定

　　新能源电池壳：

　　动力电池铝合金壳体压铸模

　　模具寿命突破80万次

　　产品良率提升至99.95%

　　微流控芯片：

　　生物芯片微通道模具

　　特征尺寸精度±0.5μm

　　表面光洁度达原子级平整

　　技术使用规范

　　设计边界条件：

　　大持续工作温度：280℃

　　瞬时耐温：320℃(≤30min)

　　建议安全系数≥1.8

　　失效预警指标：

　　硬度下降超过HRC2应预警

　　表面裂纹长度>0.2mm需修复

　　尺寸变化率>0.005%应校准

　　再生技术：

　　可进行3-5次重熔再生

　　材料性能保持率≥95%

　　符合循环经济标准

　　Alumold-600通过材料基因工程设计和先进制备工艺，突破了传统铝合金的性能极限，为下一代超精密制造提供了革命性的材料解决方案，特别适合在航空航天、生物医疗、高端电子等领域的关键模具应用。