AlZnMgCu1.5模具铝抗疲劳性与氧化涂层适配性对比实验

　　AlZnMgCu1.5 模具铝的用途及特性分析

　　AlZnMgCu1.5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

　　AlZnMgCu1.5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。

　　2. 核心特性

　　机械性能（热处理后）：

　　超高强度（T6态抗拉强度可达 500-570 MPa，接近某些低合金钢）。

　　硬度高（布氏硬度 HB 150+），耐磨性优异。

　　韧性中等（延伸率 5-10%），需避免应力集中设计。

　　耐腐蚀性：

　　Cu的加入略微降低耐蚀性，但可通过 阳极氧化（硬质阳极化） 或 表面涂层 补救。

　　加工性能：

　　切削性良好（适合CNC加工），但焊接性较差（易热裂，需特殊焊材）。

　　热稳定性：

　　工作温度建议 ≤120°C，高温下易软化（可通过T73回火改善）。

　　3. 典型用途

　　高负荷模具：

　　注塑模（如汽车部件、高强度塑料件）。

　　压铸模辅助结构（模架、支撑件）。

　　航空航天：

　　飞机起落架部件、导弹结构件（需热处理强化）。

　　与运动器材：

　　枪械结构件、自行车车架、登山装备。

　　4. 对比与选材建议

　　比6061/6082铝合金：强度高2-3倍，但塑性和耐蚀性稍差。

　　比2024铝合金：更高强度，但焊接性更差。

　　适用场景：

　　需要 高强度、耐磨、轻量化 的模具或结构件。

　　不推荐用于长期暴露于腐蚀环境或需频繁焊接的场合。

　　5. 热处理与工艺优化

　　T6处理（固溶+人工时效）：大化强度，但可能降低抗应力腐蚀性。

　　T73处理：牺牲部分强度（~10%）以提升耐蚀性和尺寸稳定性。

　　表面处理建议：

　　硬质阳极氧化（增加表面硬度至 HV 400+）。

　　化学镀镍（提升耐磨和防腐）。

　　6. 注意事项

　　应力腐蚀敏感性：需避免高残余应力设计（如尖锐转角）。

　　替代方案：若需更高耐蚀性，可考虑 AlZnMg1（7003/7005） 或 无铜7xxx系合金。

　　总结：AlZnMgCu1.5 是超高强度模具铝，适用于 高载荷、耐磨、轻量化 场景，但需注意腐蚀防护和加工工艺优化。