ALUMEC79铝合金复合材料的制备与性能

　　ALUMEC 79 铝合金深度技术分析

　　ALUMEC 79 是一种高精度模具铝合金，由瑞典SAPA集团开发（现属Hydro Extrusions），专为精密机械加工和模具应用优化设计。

　　ALUMEC79化学成分：

　　铝(Al) 余量

　　铬(Cr)≤0.04

　　锆(Zr)0.08～0.15

　　锌(Zn)5.7～6.7

　　硅(Si)≤0.12

　　铁(Fe)0.000～0.150

　　锰(Mn)≤0.10

　　镁(Mg)1.9～2.6

　　钛(Ti)≤0.06

　　铜(Cu)2.0～2.6

　　机械性能

　　密度：20℃(68℉)时为 2.83g/cm3(0.102lb/in3)。

　　退火温度 415℃(775℉)

　　固溶温度 475℃(890℉)

　　时效温度 120-175℃(250-350℉)

　　泊松比:0.33。

　　弹性模量：拉伸：71.0GPa(10.3×106psi)，

　　剪切：26.9GPa(3.9×106psi)，

　　压缩72.4GPa(10.5×106psi)

　　疲劳强度：T6，T7451，T73状态：

　　光滑无缺口试件在R·R·Moore型测试中循环5×108次，为159MPa(23ksi)。

　　抗拉强度 σb (MPa)：≥180

　　屈服强度 σ0.2 (MPa)：≥110

　　伸长率 δ5 (%)：≥14

　　注 ：棒材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：直径≤150

　　布氏硬度 HB ：95-100

　　质量特征

　　密度：2.90g/cm3。

　　剪切强度：合金(裸)和包铝合金，O状态：152MPa(22ksi);合金(裸)T6，T7451状态：331MPa(48ksi);包铝合金T6，T7451状态：317MPa(46ksi)。

　　硬度：O状态：60HB;T6,T7451状态：150HB;数据取自直径10球及在500kg载荷下30s的测试结果。

　　二、机械性能特征

　　典型力学性能（T6状态）

　　性能指标数值范围测试标准

　　抗拉强度260-310 MPaEN 10002-1

　　屈服强度 (Rp0.2)240-280 MPaEN 10002-1

　　延伸率 (A5)8-12%EN 10002-1

　　硬度85-95 HBWEN ISO 6506-1

　　疲劳强度 (10⁷ cycles)110-130 MPaEN 6072

　　三、核心材料优势

　　zhuoyue的加工性能

　　切削加工性指数：85%（相对于2011合金）

　　表面粗糙度可达Ra 0.4μm

　　刀具寿命延长30-40%

　　优异的尺寸稳定性

　　热处理变形量<0.05%

　　长期使用尺寸变化<0.01mm/m

　　热循环稳定性优异

　　良好的表面处理特性

　　阳极氧化膜均匀性±2μm

　　电镀结合强度>20MPa

　　喷涂层附着力达1级（ISO 2409）

　　综合性能平衡

　　强度/重量比优于普通模具钢

　　导热性能是钢的3-4倍

　　无磁性且电磁屏蔽性能优良

　　四、主要应用领域

　　1. 精密模具制造

　　注塑模具（寿命50-100万次）

　　冲压模具（厚度0.1-3mm材料）

　　压铸模基座（工作温度<200°C）

　　2. 机械工程

　　高精度机床部件（导轨、滑座）

　　量具夹具（三坐标测量机部件）

　　自动化设备框架

　　3. 光学仪器

　　激光设备支架（热变形<0.01mm/m·K）

　　光学平台（固有频率>100Hz）

　　精密调节机构

　　4. 电子工业

　　半导体制造设备部件

　　真空腔体（漏率<1×10⁻⁹ Pa·m³/s）

　　射频部件壳体

　　五、热处理工艺

　　标准处理流程

　　固溶处理

　　温度：530±5°C

　　保温时间：1h/25mm厚度

　　淬火介质：水（20-40°C）

　　人工时效

　　T6状态：175°C×8h

　　T651状态：应力消除+175°C×8h

　　T652状态：控制冷却+时效

　　特殊处理工艺

　　稳定化处理：120°C×24h（减少长期变形）

　　深冷处理：-196°C×2h（提高尺寸稳定性）

　　表面硬化：微弧氧化（硬度可达1500HV）

　　六、加工技术要点

　　机械加工参数

　　加工方式切削速度(m/min)进给量(mm/rev)切削深度(mm)

　　车削200-3000.1-0.31-3

　　铣削150-2500.05-0.150.5-2

　　钻孔30-500.05-0.1-

　　攻丝10-20--

　　表面处理方案

　　阳极氧化

　　膜厚：15-25μm（硬质氧化）

　　耐磨性：Taber测试ΔW<15mg/1000cycles

　　颜色可选：自然色/黑色/彩色

　　化学镀镍

　　镀层厚度：10-30μm

　　硬度：500-600HV

　　耐蚀性：1000h盐雾测试

　　PVD涂层

　　适用涂层：TiN、CrN、DLC

　　涂层厚度：2-5μm

　　摩擦系数：0.1-0.3

　　七、与类似合金对比

　　特性ALUMEC 79707560612011

　　加工性★★★★★★★★★★★★★★

　　强度★★★★★★★★★★★★★★★

　　尺寸稳定★★★★★★★★★★★★★★★

　　表面质量★★★★★★★★★★★★★★★

　　成本★★★★★★★★★★★★