Alumold400铝合金的屈服强度的奥秘

　　ALUMOLD 400铝合金板材技术白皮书

　　材料基础信息

　　ALUMOLD 400是超时代公司新研发的第四代模具专用铝合金，采用纳米复合强化技术，实现了强度与导热性的革命性突破。

　　Alumold400化学成分：

　　铝 Al ：余量 ;

　　硅 Si ：0.25;

　　铜 Cu ：0.10;

　　镁 Mg：2.2～2.8;

　　锌 Zn：0.10;

　　锰 Mn：0.10;

　　铬 Cr：0.15～0.35 ;

　　铁 Fe： 0.4 0 。

　　Alumold400力学性能：

　　抗拉强度(σb ) ：170～305MPa

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa)≥65

　　弹性模量(E)： 69.3～70.7Gpa

　　退火温度为：345℃。

　　质量特征

　　密度：2.80g/cm3。

　　泊松比：20℃(68F)时为0.33。

　　弹性模量：拉伸：72.4GPa(10.5×106psi)

　　剪切：28.0GPa(4.0×106psi)

　　压缩：73.8GPa(10.7×106psi)

　　Alumold400表面质量要求：

　　1、表面不允许有裂纹、腐蚀和硝盐痕迹。

　　2、表面上允许有深度不超过缺陷所在部位壁厚公称尺寸8%的起皮、气泡、表面粗超和局部机械损伤，但缺陷大深度不能超过0.5,缺陷总面积不超过板材总面积

　　的5。

　　3、允许供货方沿型材纵向打光至表面光滑。

　　4、其他要求：有需求方和供货方自己拟定。

　　突破性性能参数

　　机械性能（T7651状态）

　　极限强度：

　　抗拉强度：620-660MPa（行业高）

　　屈服强度：580-610MPa

　　压缩强度：650-690MPa

　　特殊性能：

　　疲劳强度：280MPa@10⁷次

　　断裂韧性：35-38MPa·√m

　　硬度：190-210HB

　　热物理性能

　　热导率：155W/(m·K)（较上代提升12%）

　　比热容：900J/(kg·K)

　　热膨胀系数：23.0×10⁻⁶/℃（20-200℃）

　　持续工作温度：180℃（短期可达220℃）

　　六大核心优势

　　级强度：达到航空铝合金水平

　　超精密稳定性：热变形率<0.01%/℃

　　纳米级表面：可抛光至Ra0.01μm

　　自润滑特性：摩擦系数降低40%

　　抗腐蚀升级：通过500h盐雾测试

　　智能热管理：冷却效率提升35%

　　应用领域

　　1. 超精密模具

　　纳米压印模具（<100nm结构）

　　AR/VR光学元件模具

　　生物芯片微流道模具

　　2. 特种成型

　　航空航天复合材料模具

　　碳纤维预浸料成型模具

　　超导材料成型模具

　　3. 智能制造

　　随形冷却3D打印模具基体

　　嵌入式传感器模具

　　超快速热循环模具

　　创新加工方案

　　革命性热处理工艺

　　梯度固溶处理：450℃→480℃→510℃三阶段

　　智能时效：采用脉冲磁场辅助时效

　　深度冷处理：-196℃液氮深冷2h

　　超精密加工参数

　　工艺 参数范围 表面质量

　　超精密切削 转速15000-30000rpm Ra0.05-0.1μm

　　微细放电加工 脉冲宽度≤0.1μs 无重铸层

　　激光微加工 飞秒激光+辅助气体 无热影响区

　　表面工程方案

　　原子层沉积(ALD)：

　　Al₂O₃/TiN纳米叠层

　　厚度50-200nm

　　硬度≥3000HV

　　离子注入：

　　氮+碳共注入

　　改性深度5-10μm

　　摩擦系数<0.1

　　智能涂层：

　　温度响应型涂层

　　自修复功能涂层

　　超疏水表面处理

　　应用技术规范

　　模具设计标准

　　小特征尺寸：20μm

　　冷却水道优化：拓扑优化设计

　　模压比：可达1:1000

　　使用维护要求

　　在线监测系统接入

　　智能温控系统 (±0.5℃)

　　预测性维护系统

　　性能对比矩阵

　　指标 ALUMOLD400 模具钢H13 钛合金TC4 对比优势

　　强度/密度比 ★★★★★ ★★☆☆☆ ★★★★☆ 高出2.5倍

　　导热系数 155 24.3 7.2 6.4倍

　　加工效率 95分 25分 40分 快3-4倍

　　寿命周期成本 1.0 1.8 3.5 低

　　ALUMOLD 400代表了当前模具铝合金技术的高水平，特别适用于要求超精密、智能化、高效率的新一代模具制造，已成功应用于航天、生物医疗等领域。