AlCuMg2模具铝精密医疗器械模具的微细加工

　　AlCuMg2（2024铝合金）深度解析

　　AlCuMg2（通常对应国际牌号2024铝合金）是一种典型的硬铝（Duralumin），属于Al-Cu-Mg系可热处理强化铝合金。以下是该材料的全面技术分析：

　　AlCuMg2实测化学成分：

　　硅Si：0.50

　　铁Fe: 0.50

　　铜Cu：3.8-4.9

　　锰Mn：0.30-1.0

　　镁Mg：1.2-1.8

　　铬Cr：0.10

　　锌Zn：0.25

　　铝Al：余量

　　AlCuMg2力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：110-136

　　伸长率 δ10 (%)： ≥20

　　退火温度为：415℃。

　　屈服强度 σs (MPa) ≥110

　　伸长率 δ5 (%) ≥12

　　试样毛坯尺寸 所有壁厚

　　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。

　　热处理特性

　　标准热处理工艺

　　固溶处理：

　　温度：495-505℃

　　保温时间：取决于截面厚度

　　淬火介质：水（20-30℃）

　　自然时效（T4状态）：

　　室温时效4-7天达稳定状态

　　人工时效（T6状态）：

　　温度：150-190℃

　　时间：6-12小时

　　热处理效果对比

　　状态抗拉强度(MPa)屈服强度(MPa)延伸率(%)

　　O(退火)180-22070-10018-22

　　T3/T4400-470270-33010-20

　　T6450-490380-4205-8

　　主要应用领域

　　1. 航空航天结构件

　　飞机蒙皮

　　机身框架

　　机翼桁条

　　航天器燃料箱

　　2. 交通运输领域

　　高性能汽车悬挂部件

　　赛车底盘组件

　　轨道交通结构件

　　3. 装备

　　装甲车辆轻型结构

　　导弹壳体

　　军用设备支架

　　4. 模具制造

　　中低载荷注塑模具

　　橡胶成型模具

　　复合材料成型模具

　　加工性能分析

　　切削加工性

　　可加工性评级：70%（以2017A为基准）

　　推荐切削参数：

　　车削速度：200-300 m/min

　　进给量：0.1-0.3 mm/r

　　刀具材料：硬质合金或PCD刀具

　　成形性能

　　冷成型性：较差（需中间退火）

　　热成型温度：350-450℃

　　锻造温度：380-450℃

　　焊接性能

　　可焊性评级：较差

　　推荐焊接方法：

　　搅拌摩擦焊（FSW）

　　惰性气体保护焊（MIG/TIG）

　　焊后需重新热处理

　　耐蚀性与表面处理

　　腐蚀特性

　　应力腐蚀敏感性：中高

　　晶间腐蚀倾向：明显

　　耐海洋环境：较差

　　防护处理方案

　　阳极氧化：

　　膜厚：10-25μm

　　硬度：300-500 HV

　　化学转化处理：

　　铬酸盐处理（Alodine）

　　无铬转化处理

　　涂层系统：

　　底漆+聚氨酯面漆

　　电泳涂层

　　与其他铝合金对比

　　特性AlCuMg2 (2024)707560615083

　　强度高极高中中

　　耐蚀性差中好极好

　　焊接性差差好极好

　　疲劳性能优优良中

　　价格中高高低中

　　使用注意事项

　　设计考虑：

　　避免应力集中设计

　　重要结构件建议采用T6状态

　　考虑各向异性（轧制方向性能差异）

　　加工建议：

　　机加工时使用锋利刀具

　　钻孔时采用低进给量

　　铣削时保持充分冷却

　　维护要求：

　　定期检查腐蚀情况

　　表面损伤及时修复

　　长期储存应做防腐处理

　　市场供应情况

　　常见产品形式

　　板材：0.5-150mm

　　棒材：Φ5-300mm

　　管材：Φ10-250mm

　　型材：各种结构型材