Alumold400铝合金的铸造性能比较

　　Alumold400铝合金的用途及特性分析

　　一、Alumold400铝合金概述

　　Alumold400是一种高性能铝合金材料，属于Al-Zn-Mg-Cu系(7xxx系列)合金，专为要求更高强度的模具和工业应用而开发。其命名中的"400"表示其抗拉强度可达400MPa级别。

　　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.

　　二、主要特性

　　1. 机械性能

　　超高强度：抗拉强度可达400-450MPa

　　良好韧性：在保持高强度下仍具有合理的断裂韧性

　　较高硬度：典型硬度值约150HB

　　2. 物理特性

　　密度：约2.8g/cm³，保持铝合金的轻量化优势

　　导热性：优良的热传导性能(约140W/m·K)

　　热膨胀系数：23.8×10⁻⁶/°C(20-100°C)

　　3. 加工性能

　　良好切削性：比模具钢更易加工，但比Alumold350稍难

　　优异抛光性：可获得高质量表面光洁度

　　焊接性能：可焊接但需严格控制工艺参数

　　4. 耐腐蚀性

　　中等耐腐蚀性，通常需要表面处理以提高耐久性

　　三、典型用途

　　1. 高端模具制造

　　精密注塑模具：用于光学元件、电子产品等高要求制品

　　大型吹塑模具：适合汽车油箱等大型容器生产

　　低压压铸模具：用于铝、镁合金压铸

　　2. 工业应用

　　航空航天结构件：飞机内部结构组件

　　高性能汽车部件：赛车部件、悬挂组件

　　机械装备：高负荷工业机械零件

　　3. 特殊应用

　　部件：轻量化武器装备零件

　　运动器材：高端自行车架、登山装备

　　四、与相关材料的性能对比

　　特性Alumold400Alumold3507075-T66061-T6

　　抗拉强度(MPa)400-450350-400500-550310-330

　　屈服强度(MPa)350-380300-330450-480270-290

　　伸长率(%)8-1010-127-910-12

　　硬度(HB)140-150120-130150-16095-105

　　切削难度中等容易较难容易

　　五、使用建议

　　热处理工艺：

　　推荐T6热处理(固溶处理+人工时效)

　　热处理后强度可提高15-20%

　　加工要点：

　　使用锋利硬质合金刀具

　　切削速度建议80-250m/min

　　适当使用切削液降温

　　表面处理：

　　硬质阳极氧化(可达HV500以上)

　　化学镀镍(提高耐磨性)

　　PTFE涂层(降低摩擦系数)

　　维护保养：

　　定期清洁模具表面

　　避免冲击载荷

　　储存时防潮防腐蚀

　　六、材料供应形式

　　Alumold400通常有以下供应形式：

　　板材：厚度10-250mm

　　棒材：直径20-400mm

　　锻件：按图纸定制

　　预加工模块：部分加工过的模具坯料

　　七、选型考虑因素

　　优势：

　　比钢模轻约65%，降低设备负荷

　　更快的冷却周期(导热性好)

　　加工成本低于模具钢

　　限制：

　　不适合高温应用(>200°C)

　　不适用于高磨损场合

　　比低等级铝合金成本高约30%

　　Alumold400代表了铝合金模具材料的先进水平，特别适合需要兼顾轻量化、高强度和高精度要求的现代制造领域。