Alumold150铝合金板材力学性能的影响

　　ALUMOLD 150 高精密模具铝合金板材技术规格与应用指南

　　材料定位与等级划分

　　ALUMOLD 150是ALUMOLD系列中的高端型号，专为超精密模具和光学级成型要求开发。该材料属于改良型7000系铝合金，在传统Al-Zn-Mg-Cu合金基础上优化了成分和热处理工艺：

　　Alumold150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 。

　　Alumold150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)

　　Alumold150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.

　　物理性能提升

　　性能指标ALUMOLD 150常规7075提升幅度

　　热导率(W/m·K)163130+25%

　　热膨胀系数(×10⁻⁶/K)22.823.6-3.4%

　　比刚度(GPa/(g/cm³))26.524.8+6.9%

　　电阻率(nΩ·m)52.155.6-6.3%

　　力学性能突破

　　特殊状态力学性能：

　　状态厚度(mm)抗拉强度(MPa)屈服强度(MPa)延伸率(%)断裂韧性(MPa√m)

　　T765115-80560-590490-5209-1134-38

　　T735120-100530-560450-48010-1338-42

　　T7710-50580-610520-5508-1032-36

　　O5-50≤300≤170≥16-

　　专用特性解析

　　超精密加工性：

　　切削力比7075降低15%

　　可实现纳米级切削（表面粗糙度Ra 5nm）

　　尺寸稳定性：

　　热循环变形量<0.001mm/100mm

　　时效变形率<0.005%

　　光学级表面：

　　镜面抛光可达#12000

　　纹理转写精度±0.5μm

　　特殊环境性能：

　　耐冷却液腐蚀等级：AAAA级

　　抗热疲劳性能提高3倍

　　高端应用领域

　　光学元件制造（40%）

　　光学透镜模具：手机摄像头镜片模

　　导光板模具：超薄电视背光模组

　　微结构模具：防伪标签压印模

　　医疗器材（30%）

　　医用导管挤出模

　　精密药瓶注塑模

　　手术器械成型模

　　消费电子（20%）

　　智能穿戴设备外壳模

　　折叠屏铰链精密模

　　5G天线罩注塑模

　　其他领域（10%）

　　超精密压印模板

　　纳米压印光刻模板

　　MEMS器件模具

　　精密加工技术规范

　　超精密加工参数：

　　金刚石切削：Vc=500-800m/min，f=0.5-2μm/rev

　　微细铣削：刀具直径≤0.1mm，RPM 50,000+

　　激光加工：脉冲宽度<10ps，功率密度10¹⁴W/cm²

　　特殊热处理工艺：

　　双级固溶：465℃/1h + 480℃/30min

　　多级时效：80℃/8h + 120℃/24h + 160℃/4h

　　深冷处理：-196℃/2h（液氮）

　　表面强化技术：

　　工艺参数效果

　　离子注入N⁺ 100keV表面硬度1200HV

　　类金刚石镀膜DLC 2μm摩擦系数0.05

　　微弧氧化100V AC陶瓷层50μm

　　质量控制体系

　　材料均匀性控制：

　　成分偏析度≤1.5%

　　晶粒度级别≥8级

　　缺陷检测标准：

　　超声波探伤：符合AMS2631B

　　X射线检测：灵敏度2-2T

　　表面完整性：

　　残余应力≤50MPa

　　亚表面损伤层<5μm

　　应用案例展示

　　iPhone镜头模组模具：

　　使用光学级ALUMOLD 150

　　单模寿命突破200万次

　　透光面粗糙度Ra 0.01μm

　　心脏支架模具：

　　微细流道加工精度±0.2μm

　　医用级表面清洁度

　　AR光波导压印模：

　　纳米结构转写保真度>99%

　　结构精度±5nm

　　ALUMOLD 150代表了当前模具铝合金的高技术水平，在高端光学、医疗等领域的渗透率年增长达35%，是精密制造领域的关键材料。