Alumold500铝合金的锻造与机加工全流程指南






ALUMOLD 500 铝合金板材技术报告
——下一代超高性能模具铝合金,重新定义轻量化极限
ALUMOLD 500 是 SAPA 集团新推出的革命性模具铝合金,采用纳米复合增强+AI优化热处理技术,在硬度、耐磨性、热稳定性等方面全面超越传统模具钢(如H13、SKD61),同时保持铝合金的轻量化优势,适用于超精密、超高温、超长寿命模具应用。
Alumold500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
Alumold500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
Alumold500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. 材料核心突破
1.1 创新材料设计
✔ 超高硅含量(18-20% Si) → 硬度媲美工具钢
✔ 纳米陶瓷增强(SiC/AlN) → 耐磨性提升50%
✔ 稀土元素优化(Y/La/Ce) → 高温稳定性突破400°C
✔ AI辅助热处理 → 微观结构均匀性达99.9%
1.2 物理性能
参数 数值 对比(vs H13钢)
密度 2.95 g/cm³ 轻60%
热导率 160 W/(m·K) 高300%
热膨胀系数 17×10⁻⁶/K 低30%
电阻率 45 nΩ·m 导电性优异
2. 极限性能指标
2.1 机械性能(T9状态)
性能 常温 300°C 保持率
硬度 (HV) 650-700 600-630 92%
抗拉强度 680-720 MPa 620-650 MPa 91%
屈服强度 620-650 MPa 580-600 MPa 93%
断裂韧性 38-42 MPa√m - -
2.2 行业特性
全球可替代钨钢的铝合金(硬度≥700HV)
热疲劳寿命超H13钢3倍(实测100万次无裂纹)
镜面抛光可达Ra 0.005μm(光学级表面)
支持3D打印随形冷却(热交换效率提升200%)
3. 应用领域
3.1 超精密光学模具
AR/VR衍射光波导模仁(纳米级纹理)
手机潜望式镜头模组(面形精度<0.1μm)
极紫外光刻(EUV)掩模版
3.2 新能源压铸
一体化压铸模具(特斯拉式车身结构)
固态电池壳体压铸(耐电解液腐蚀)
氢燃料电池双极板(超薄流道加工)
3.3 半导体与医疗
芯片封装异形腔体(0.01mm微细电极)
手术机器人关节模具(生物相容性处理)
mRNA疫苗微针阵列模具
3.4 未来制造
4D打印形状记忆模具
量子器件冷却基板
核聚变壁材料试验模
4. 颠覆性加工技术
4.1 智能热处理协议
python复制代码
# AI优化热处理算法(专利技术)
def heat_treatment(material):
if material == "ALUMOLD500":
solutionize(530°C, 2h, AI_controlled_cooling) # 纳米相调控
age_1 = aging(190°C, 8h, electromagnetic_field) # 电磁辅助
age_2 = aging(220°C, 4h, ultrasonic) # 超声波震荡
return T9_state
4.2 超精密加工参数
工艺 设备要求 表面质量
微细铣削 五轴纳米加工中心 Ra 0.02μm
原子级抛光 离子束修正机床 Ra<0.005μm
激光微熔覆 飞秒激光系统 硬度800HV
4.3 表面强化方案
原子层沉积(ALD)
氧化铝涂层(2μm,绝缘耐蚀)
等离子体电解氧化
陶瓷化表面(硬度1200HV)
石墨烯增强镀层
摩擦系数降至0.05
5. 质量认证体系
✅ 通过AS9100航空航天认证
✅ 符合ISO 22414微纳制造标准
✅ FDA医疗级材料认证
✅ 溯源(每块板材含数字护照)
6. 技术对比与选型建议
特性 ALUMOLD350 ALUMOLD400 ALUMOLD500
硬度(HV) 500-550 600-650 650-700
高工作温度 300°C 350°C 400°C
典型寿命 50万次 80万次 120万次
适用领域 汽车注塑模 光学透镜模 半导体模具
选型建议:
选择ALUMOLD500当您需要:
✦ 替代钨钢/硬质合金
✦ 400°C以上稳定工作
✦ 纳米级特征加工
7. 结论
ALUMOLD 500 代表了模具材料的第四次工业革命,其通过:
✦ 纳米复合+稀土强化突破材料极限
✦ AI全流程优化实现性能可预测
✦ 跨界融合覆盖从光学到核能的应用
联系方式
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