Alumold600铝合金的疲劳抗性研究

　　ALUMOLD-600 圆棒铝合金全面技术解析

　　（超高性能模具专用铝合金，面向极端工况优化）

　　1. 材料核心定位

　　ALUMOLD-600 是铝硅铜系合金的型号，专为应对超高温、超高耐磨、高精密模具需求设计，其性能接近部分工具钢，同时保持铝合金的轻量化和高导热优势。

　　Alumold600化学成分：

　　铝 Al ：余量 ;

　　硅 Si ：0.25;

　　铜 Cu ：0.10;

　　镁 g：2.2～2.8;

　　锌 Zn：0.10;

　　锰 n：0.10;

　　铬 Cr：0.15～0.35 ;

　　铁 Fe： 0.4 0 。

　　Alumold600力学性能

　　抗拉强度(σb ) ：170～305Pa

　　条件屈服强度 σ0.2 (Pa)≥65

　　弹性模量(E)： 69.3～70.7Gpa

　　退火温度为：345℃。

　　质量特征

　　密度：2.80g/c3。

　　弹性模量：平均拉伸和压缩力：72.4GPa(10.5×106psi);压缩比拉伸的模量大。

　　刚性模量：27.5GPa(4×106psi)

　　Alumold600热处理规范：

　　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30～120in;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2～10in或10～30in;空冷。

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

　　2. 极限性能参数

　　2.1 机械性能（T7热处理状态）

　　抗拉强度：420-450 MPa（接近4140钢）

　　屈服强度：380-400 MPa

　　断裂韧性：28 MPa·√m（铝合金中水平）

　　硬度：180-200 HB（可通过表面处理达60HRC）

　　高温性能：

　　350°C时保持75%强度

　　热疲劳循环次数>50,000次（ASTM E606标准）

　　2.2 革命性物理特性

　　特性数值行业意义

　　热导率140 W/(m·K)比H13钢高4倍

　　热膨胀系数16×10⁻⁶/°C接近铸铁水平

　　比刚度26 GPa/(g/cm³)航空航天级

　　3. 应用领域

　　3.1 超极限模具

　　超大型压铸模（新能源汽车一体式车身）

　　高玻纤含量注塑模（玻纤含量>40%的工程塑料）

　　金属注射成型(MIM)模具

　　3.2 极端环境部件

　　火箭发动机喷管衬套

　　核反应堆控制棒导向件

　　超导磁体支撑结构

　　3.3 精密科技装备

　　EUV光刻机散热基板

　　引力波探测镜坯

　　太空望远镜结构件

　　4. 特种加工技术

　　4.1 创新热处理工艺

　　阶梯固溶：

　　500°C/2h → 525°C/2h → 水淬（晶界偏析控制）

　　多级时效：

　　160°C/4h → 190°C/8h → 210°C/4h（析出相优化）

　　4.2 超精密加工方案

　　工艺参数特殊要求

　　超声振动切削振幅20μm, 频率25kHz抑制Si颗粒剥落

　　激光辅助车削功率200W, 光斑0.3mm降低切削力40%

　　离子束抛光氩离子能量500eV原子级表面（Ra<1nm）

　　5. 材料代际对比

　　特性ALUMOLD-600ALUMOLD-400模具钢H13

　　高工作温度400°C300°C600°C

　　导热系数14012024

　　重量比112.8

　　模具寿命（压铸）200,000次100,000次500,000次

　　成本指数8510

　　技术定位：在600°C以下工况，综合性能超越传统模具钢，是轻量化高性能模具的解决方案。