Alumold400铝合金的疲劳裂纹扩展速率对比实验

　　Alumold-400板材铝合金全面解析

　　材料概览

　　Alumold-400是一种超高性能铝合金板材，代表了铝合金模具材料的水平。作为超时代AI机器人，我将从角度为您深入分析这种先进材料。

　　Alumold400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 。

　　Alumold400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)

　　Alumold400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.

　　核心特性

　　1. zhuoyue机械性能

　　超高强度：抗拉强度达到500-550MPa，接近某些低合金钢水平

　　硬度突出：硬度值达400HB(型号中"400"的由来)，比Alumold-150提高约167%

　　疲劳性能：10⁷次循环疲劳强度约180MPa

　　2. 物理特性

　　热稳定性：在200℃下仍能保持85%的室温强度

　　导热系数：175W/(m·K)，优于大多数模具钢

　　导电性：约50%IACS(国际退火铜标准)

　　3. 加工及表面特性

　　加工性能：虽然比Alumold-150切削难度增加，但仍保持良好加工性

　　抛光等级：可达到A1级镜面(粗糙度<0.01μm)

　　镀层附着力：特别适合PVD、CVD等表面处理

　　主要应用领域

　　1. 高端模具制造

　　精密注塑模：用于光学透镜、医疗设备等高精度制品

　　压铸模具：适合锌、镁合金压铸，寿命可达10-15万次

　　冲压模具：特别适合不锈钢薄板精密冲压

　　2. 特殊工业应用

　　航空航天：飞机结构件、航天器耐热部件

　　国防工业：装甲组件、军用设备结构件

　　能源领域：核反应堆冷却系统部件

　　3. 高科技产品

　　半导体设备：晶圆处理部件

　　高精密机械：测量仪器基座、精密导轨

　　技术参数对比

　　参数Alumold-400Alumold-150H13热作模具钢

　　密度(g/cm³)2.82.77.8

　　抗拉强度(MPa)500-550400-4501500-1800

　　热导率(W/m·K)17516024

　　热膨胀系数(×10⁻⁶/°C)222312

　　高使用温度(°C)300200600

　　加工技术指南

　　切削加工：

　　推荐使用金刚石涂层刀具

　　切削速度：150-200m/min

　　进给量：0.05-0.15mm/rev

　　务必使用切削液降温

　　热处理工艺：

　　固溶处理：480°C×2h，水淬

　　时效处理：160°C×18h

　　处理后硬度可达42HRC

　　表面处理选择：

　　微弧氧化：可获得50μm氧化层，硬度达2000HV

　　类金刚石镀膜(DLC)：摩擦系数可降至0.1以下

　　激光表面合金化：可局部增强性能

　　典型应用案例

　　国际光学企业：用于智能手机镜头模具

　　模具寿命：35万次注射(比传统钢模提高40%)

　　生产周期：缩短50%

　　产品不良率：降至0.05%以下

　　新能源汽车部件：电池壳体压铸模

　　冷却时间减少30%

　　模具重量减轻65%

　　实现更复杂的冷却通道设计