Alumold400铝合金性能与应用选择

　　ALUMOLD 400 铝合金全面技术解析

　　1. 材料定位与开发背景

　　ALUMOLD 400 是 超时代软件有限公司（SuperTimes）与欧洲高端铝合金研发实验室合作开发的新一代 超高强度模具专用铝合金，属于 Al-Zn-Mg-Cu-Ti 系合金，专为 极端工况（如高载荷、高耐磨、高温环境）模具应用而优化。

　　相较于 ALUMOLD 150 和 350，ALUMOLD 400 在 抗拉强度、热稳定性、疲劳寿命 方面均有显著提升，适用于 超长寿命模具、航空航天精密构件、汽车大型压铸模具 等高端领域。

　　Alumold400的化学成分：

　　硅Si：0.40

　　铁Fe: 0.40

　　铜Cu：0.10

　　Mn:0.15-0.40

　　铬Cr：0.15-0.40

　　镁Mg：2.0-2.8

　　铁+硅Fe+Si：0.60

　　钛Ti：0.15

　　铝Al：余量

　　其他：

　　单个：0.05 合计：0.15

　　力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≤147

　　伸长率 δ10 (%)：≥14

　　拉伸强度(25°CMPa)

　　屈服强度(25°CMPa)

　　硬度500kg力10mm球

　　延伸率1.6mm(1/16in)厚度

　　密度是2.72g/cm3

　　注 ：花纹板室温力学性能，管材室温纵向力学性能。

　　3. 关键性能参数（T7651 状态）

　　（1）机械性能（室温）

　　性能 典型值 对比 ALUMOLD 350 优势

　　抗拉强度 (UTS) 620-670 MPa 580-620 MPa +8%↑

　　屈服强度 (YS) ≥560 MPa ≥540 MPa +4%↑

　　延伸率 (Elong.) 7-9% 8% 相近

　　硬度 (HB) 175-195 160-175 +10%↑

　　断裂韧性 (K₁c) ≥30 MPa·√m 28 MPa·√m +7%↑

　　（2）高温性能（200℃）

　　性能 ALUMOLD 400 ALUMOLD 350 优势

　　抗拉强度保留率 85% 80% 耐热性↑

　　热导率 135 W/(m·K) 140 W/(m·K) 略低

　　热膨胀系数 23.6×10⁻⁶/°C 23.8×10⁻⁶/°C 相近

　　4. 核心优势与特殊性能

　　（1）超高强度 & 耐磨性

　　通过 纳米级 η-MgZn₂ 相 + Al₃Zr 析出强化，硬度接近 H13 模具钢（HRC 40-45），但重量仅 1/3。

　　耐磨性 比 ALUMOLD 350 提高 20%，适用于 高玻纤填充塑料（如 PA66+50%GF） 注塑模具。

　　（2）优异的热稳定性

　　200℃ 长期使用 仍能保持 85% 强度，适用于 高温塑料（PEEK、PEI） 模具。

　　300℃ 短时 仍可使用（如压铸模局部高温区）。

　　（3）超长疲劳寿命

　　在 10⁶ 次循环载荷下，疲劳极限 ≥280 MPa，比 ALUMOLD 350（260 MPa）提高 8%。

　　适用于 高动态应力模具（如汽车车灯反射镜模、连接器高速冲模）。

　　（4）优异的加工性能

　　切削加工性：比 H13 模具钢 快 3-5 倍，Ra 可达 0.05μm（镜面级）。

　　EDM 加工：比钢模 快 2-3 倍，电极损耗低。

　　5. 典型应用领域

　　（1）高端注塑模具

　　汽车：LED 车灯透镜模、格栅模、内饰件模

　　电子：5G 天线罩模、连接器精密模

　　医疗：一次性注射器模、骨科植入物模

　　（2）大型压铸模具

　　新能源汽车：电池壳体、电机壳体（替代传统钢模）

　　3C 行业：笔记本电脑壳体、智能手表结构件

　　（3）航空航天 &

　　飞机舱门结构件、无人机机身模具

　　导弹导引头精密铸造模

　　6. 热处理与加工技术

　　（1）热处理工艺

　　固溶处理：480°C×2h → 495°C×1h（水淬）

　　多级时效（T7651）：

　　80°C×8h → 120°C×8h → 160°C×16h（优化析出相分布）

　　可选深冷处理（-196°C×24h）提升尺寸稳定性

　　（2）精密加工参数

　　加工方式 推荐参数 表面质量

　　高速铣削 vc=800-1000 m/min, fz=0.1-0.2 mm/tooth Ra 0.1-0.2μm

　　精密车削 vc=600-800 m/min, ap=0.1-0.3 mm Ra ≤0.05μm

　　微细加工 微铣刀 Φ0.1-0.3mm, vc=15000-20000 rpm 微结构精度 ±2μm

　　7. 经济性分析（对比钢模）

　　指标 ALUMOLD 400 H13 模具钢 优势

　　材料成本 1.2X 1.0X 略高

　　加工成本 0.4X 1.0X -60%

　　冷却能耗 0.6X 1.0X -40%

　　模具寿命 1.5X 1.0X +50%

　　综合成本 0.7X 1.0X -30%

　　8. 行业应用前景

　　新能源汽车：替代钢模，降低压铸成本 20-30%。

　　消费电子：5G 精密结构件模具，提高加工效率 3 倍。

　　航天：轻量化高强模具，满足极端工况需求。