Alumold-400模具铝精密加工的晶粒细化技术

　　Alumold-400 模具铝技术规格与应用分析

　　Alumold-400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

　　Alumold-400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. 机械性能（T651状态）

　　极限抗拉强度：440-480 MPa

　　屈服强度：380-420 MPa

　　延伸率：6-8%（标距50mm）

　　硬度：130-140 HBW

　　断裂韧性：28 MPa·√m（CT试样）

　　热处理特性：

　　固溶处理：475°C×2h水淬

　　人工时效：120°C×24h

　　3. 核心优势

　　超高强度/重量比

　　比P20钢轻65%，强度达其85%

　　热管理性能

　　冷却效率比H13钢高50-70%

　　加工性能

　　切削力仅需模具钢的40%

　　可实现Ra 0.025μm镜面抛光

　　4. 典型应用场景

　　模具领域：

　　高玻纤含量（40-60%）工程塑料注塑模

　　精密齿轮模（DIN 6级精度要求）

　　多色注塑模的模架系统

　　特种应用：

　　航空航天复合材料成型模

　　超精密光学元件（如非球面透镜）电铸模芯

　　锂电池极片冲压模（寿命＞200万次）

　　5. 表面处理方案

　　处理工艺效果适用工况

　　微弧氧化形成50μm陶瓷层，HV1500高磨蚀塑料（如PPS）

　　DLC涂层摩擦系数降至0.1无润滑脱模要求

　　复合镀镍耐酸碱腐蚀（pH1-13）医疗级模具消毒环境

　　6. 经济性对比（模具全生命周期）

　　text复制代码注塑模案例（300×400×150mm）：材料成本：Alumold-400(￥8500) vs SKD61(￥6200)加工工时：80h vs 220h模具寿命：35万模次 vs 50万模次综合成本：降低约28%

　　7. 使用技术规范

　　精密加工建议：

　　粗加工：球头铣刀，步距≤40%刀具直径

　　精加工：纳米涂层刀具，切削速度200-300m/min

　　冷却液：务必使用水溶性切削液（pH8.5-9.5）

　　维护周期：

　　每10万模次检查型腔尺寸变化

　　季度性EDM修复+重新抛光

　　8. 材料局限性

　　不推荐用于：

　　锌合金压铸（熔点兼容性问题）

　　冲击能量＞80J的锻造工况

　　含HF酸腐蚀的环境

　　9. 2024技术升级

　　新型Alumold-400X改进：

　　添加0.15%Sc+0.1%Zr

　　高温强度提升20%（200°C测试）

　　已通过ISO 12107疲劳认证

　　结论：Alumold-400是面向高端模具市场的战略材料，特别适合需要兼顾轻量化、快速生产和精密成型的现代制造需求，在汽车轻量化件和消费电子领域具有的优势。