A2017高韧铝材在冲压模中的寿命提升方案

　　A2017模具铝的详细用途及特性分析

　　材料概述与分类

　　A2017(又称2017A)是Al-Cu-Mg系铝合金，属于硬铝(杜拉铝)系列，符合ISO标准中的EN AW-2017A和美国的AA 2017标准。这是一种可热处理强化的铝合金。

　　A2017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。

　　主要特性

　　机械性能(经T4热处理后)

　　抗拉强度：约350-420MPa

　　屈服强度：约220-270MPa

　　伸长率：10-15%

　　硬度：布氏硬度约100-120HB

　　物理特性

　　密度：2.79g/cm³

　　熔点范围：约510-640℃

　　热导率：134W/(m·K)

　　电导率：约34%IACS

　　加工性能

　　切削性：(易切削铝合金)

　　成型性：冷加工性能中等

　　焊接性：较差(气焊和电弧焊困难，推荐电阻焊)

　　典型用途

　　模具制造领域

　　塑料模具：适用于中小批量塑料制品生产模具

　　压铸模架：用于支撑结构部件

　　模具镶块：耐磨性要求不特别高的镶件

　　航空航天应用

　　飞机结构件

　　航天器非主要承力部件

　　其他工业应用

　　汽车：活塞、汽缸头等

　　机械：轴、齿轮等高强度零件

　　五金：铆钉、螺钉等高强度紧固件

　　热处理工艺

　　A2017主要采用以下热处理状态：

　　T4状态：固溶处理后自然时效

　　固溶处理：500-510℃保温，水淬

　　自然时效：室温放置96小时以上

　　T6状态：固溶处理后人工时效

　　表面处理选择

　　阳极氧化：可形成保护性氧化膜

　　化学转化处理：如铬酸盐处理

　　喷涂：增加耐磨性和耐腐蚀性

　　材料优势与局限

　　优势

　　高强度重量比

　　的切削加工性能

　　良好的热传导性

　　成本相对较低

　　局限性

　　耐腐蚀性一般(低于5xxx和6xxx系)

　　焊接性能较差

　　不适合高腐蚀环境应用

　　加工建议

　　切削加工：

　　推荐使用硬质合金刀具

　　切削速度：150-300m/min(粗加工)，300-600m/min(精加工)

　　使用含硫或氯的切削液效果更佳

　　冷加工：

　　退火状态(O状态)更适合冷成型

　　加工硬化明显，可能需要中间退火

　　与其他模具铝对比

　　特性A201770756061A2011(易切削)

　　强度高非常高中中

　　切削性良良

　　耐蚀性中低高低

　　焊接性差差好差

　　使用注意事项

　　在海洋环境等高腐蚀场合需加强表面防护

　　避免与铜、钢等材料直接接触(电偶腐蚀风险)

　　热处理时严格控制温度，防止过烧

　　加工后建议进行应力消除处理

　　A2017铝合金凭借其优异的强度与加工性能组合，在需要较高机械性能的模具应用中占有重要地位，特别适合对切削加工性要求高的模具部件制造。