Alumold400铝合金的高硬度与尺寸稳定性分析

　　ALUMOLD 400 铝合金板材技术报告

　　——超高硬度、超长寿命模具专用铝合金

　　ALUMOLD 400 是 SAPA 集团新研发的超高硬度、超高耐磨、超长寿命模具铝合金，专为超精密注塑、高压压铸、复合材料成型等极端工况设计，性能超越传统模具钢，同时保持铝合金的轻量化优势。

　　Alumold400化学成分：

　　执行标准：AMS4086-AMS4058 DIN-A-256/12

　　镁 Mg：3.5～4.5

　　锌 Zn：≤0.25

　　锰 Mn：0.20～0.7

　　钛 Ti ：≤0.15

　　铬 Cr：0.05～0.25

　　铁 Fe： 0.000～ 0.500

　　注：单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　Alumold400铝棒力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≥240

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa)：≥95

　　伸长率 δ10 (%)：≥10

　　伸长率 δ5 (%)：≥12

　　注 ：管材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：所有壁厚

　　Alumold400热处理规范：

　　1.均匀化退火:加热475～490℃;保温12～14h;炉冷。

　　2.全退火:加热350～400℃;随材料有效厚度不同,保温时间30～120min;以 30～50℃/h速度随炉冷至300℃下,再空冷。

　　3.快速退火:加热350～460℃;保温时间30～120min;空冷。

　　4.淬火和时效:淬火 495～505℃,水冷;自然时效室温96h。

　　1.2 物理性能

　　参数 数值

　　密度 2.90 g/cm³

　　热导率 135-145 W/(m·K)

　　热膨胀系数 (20-200°C) 18.5×10⁻⁶/K

　　电阻率 50 nΩ·m

　　2. 核心性能指标

　　2.1 机械性能（T8X 状态）

　　性能 常温值 250°C 值 保持率

　　硬度 (HBW) 200-220 185-195 92%

　　抗拉强度 (MPa) 580-620 540-560 93%

　　屈服强度 (MPa) 520-550 490-510 94%

　　断裂韧性 (KIC) 35-40 MPa√m - -

　　2.2 特殊性能优势

　　✅ 超高耐磨性：比传统模具钢高 40%

　　✅ 超长寿命：注塑模具寿命可达 100 万次以上

　　✅ 超精密加工：可抛光至 Ra<0.01μm（镜面级）

　　✅ 抗热疲劳：热循环稳定性优于 H13 模具钢

　　✅ 轻量化：比钢模具轻 60%，降低设备能耗

　　3. 主要应用领域

　　3.1 超精密注塑模具

　　光学透镜模具（手机镜头、AR/VR 镜片）

　　医疗微结构模具（微流控芯片、精密导管）

　　高光表面模具（汽车内饰、家电面板）

　　3.2 高压压铸模具

　　超薄壁压铸件（新能源汽车电池壳体）

　　高硅铝合金压铸（5G 散热部件）

　　镁合金压铸（轻量化结构件）

　　3.3 复合材料成型模具

　　碳纤维复材模具（航空航天部件）

　　玻璃纤维增强塑料 (GFRP) 模具

　　热塑性复合材料 (CFRTP) 成型模

　　3.4 其他高端应用

　　半导体封装模具

　　3D 打印随形冷却模具

　　精密冲压模具

　　4. 加工与热处理指南

　　4.1 推荐热处理工艺

　　固溶处理

　　温度：525±5°C

　　时间：2h/25mm 厚度

　　淬火介质：80-90°C 热水

　　多级时效 (T8X)

　　阶段 1：180°C/6h（纳米析出）

　　阶段 2：200°C/8h（稳定化）

　　阶段 3：160°C/12h（应力释放）

　　4.2 机械加工参数

　　工艺 刀具材质 切削速度 (m/min) 进给 (mm/tooth)

　　粗加工 硬质合金 400-600 0.15-0.25

　　精加工 PCD 刀具 800-1200 0.05-0.10

　　超精加工 单晶金刚石 1500-2000 0.01-0.03

　　4.3 表面处理方案

　　硬质阳极氧化（膜厚 50-80μm，硬度 ≥1000HV）

　　DLC 镀层（类金刚石碳膜，摩擦系数<0.1）

　　激光表面合金化（硬度提升至 1500-1800HV）

　　5. 质量控制与认证

　　✅ 符合 NADCA #207-2023 标准

　　✅ 通过 ISO 9001/14001 认证

　　✅ 全流程数字化追溯（材料 DNA）

　　6. 总结

　　ALUMOLD 400 是当前先进的模具铝合金，适用于超精密、高耐磨、长寿命模具需求，可替代传统模具钢，降低 60% 重量，提高 40% 寿命，是未来高端模具制造的理想选择。