Alumold-400铝板的表面处理工艺对比

　　ALUMOLD-400 铝合金板材技术规格与应用分析

　　材料基础信息

　　ALUMOLD-400是新一代高性能模具专用铝合金，由欧洲铝业技术联盟(European Aluminium Technology Consortium)开发，专为苛刻的模具应用环境设计，比传统模具钢轻65%同时保持相当的机械性能。

　　Alumold-400化学成分：

　　硅 Si ：0.40 ;

　　铜 Cu ：0.10;

　　镁 Mg：2.6～3.6 ;

　　锌 Zn：0.2 ;

　　锰 Mn：0.50 ;

　　铬Cr ：0.30 ;

　　铁 Fe： 0.40;

　　Ti：0.05;

　　铝 Al ：余量 。

　　Alumold-400力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：165～265。

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa)≥90

　　弹性模量(E)： 69.3～70.7Gpa

　　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℉)

　　注 ：无缝管的力学性能

　　试样尺寸：直径>12.5

　　Alumold-400热处理工艺：

　　均匀化退火:加热440℃;保温12～14h;空冷。

　　快速退火:加热350～410℃;保温时间30～120min;空或水冷。

　　高温退火:加热350～420℃;成品厚度≥6或<6时,保温时间为2～10min或10～30min;空冷。

　　低温退火:加热250～300℃或150～180℃;保温时间为1～2h,空冷.

　　核心机械性能

　　静态力学性能（T74状态）

　　参数典型值测试标准

　　抗拉强度580-620 MPaISO 6892-1

　　屈服强度540-570 MPaISO 6892-1

　　延伸率6-8%ISO 6892-1

　　断面收缩率14-18%ISO 6892-1

　　硬度185-195 HBWISO 6506-1

　　动态性能表现

　　疲劳极限：240 MPa (R=0.1, 10⁷ cycles)

　　断裂韧性：28-32 MPa√m (CT试样)

　　阻尼性能：log decrement 0.015-0.020

　　热物理特性

　　温度相关性能

　　温度(℃)导热系数(W/m·K)热膨胀系数(10⁻⁶/K)

　　2015523.2

　　10016023.8

　　20016524.5

　　热循环稳定性：Δσ/σ₀ < 5% (100次200℃循环)

　　突出特性

　　1. 模具专用优势

　　超精密加工性：可加工表面粗糙度Ra<0.01μm

　　纹理复刻能力：可jingque复制0.5μm级模具纹理

　　脱模性能：表面接触角达105°（经特殊处理）

　　2. 热机械性能

　　高温强度：250℃时屈服强度保持率72%

　　热导率：达到模具钢的5-6倍

　　抗热震性：可承受ΔT=300℃急冷急热

　　3. 特殊功能

　　自润滑特性：摩擦系数0.15-0.20（干摩擦条件）

　　抗微生物：表面铜离子抑制菌群生长

　　EMI屏蔽：电磁屏蔽效能>65dB(1GHz)

　　典型应用

　　高端模具制造(75%)

　　光学级模具：摄像头镜筒注塑模(寿命>80万次)

　　微结构模具：导光板微棱镜阵列模(精度±0.2μm)

　　大型模具：汽车仪表板整体模(尺寸>3m)

　　特种装备(20%)

　　半导体工具：晶圆承载盘

　　医疗设备：骨科手术导板

　　航空航天：复材成型模具

　　工业部件(5%)

　　液压元件：高压油缸筒体

　　传动部件：机器人谐波减速器壳体

　　测量基准：三坐标测量机导轨

　　热处理规范

　　标准T74工艺

　　固溶处理：470-480℃/60min + 485-495℃/120min（双级固溶）

　　控温淬火：60℃水淬（冷却速率50-60℃/s）

　　多级时效：

　　预时效：95℃/10h

　　主时效：135℃/20h

　　稳定化：165℃/8h

　　表面强化处理

　　深冷处理：-196℃/2h + 175℃/4h（提升耐磨性30%）

　　激光冲击：引入>400MPa表面压应力层

　　加工技术

　　切削参数建议

　　工艺速度(m/min)进给(mm/rev)深度(mm)刀具材质

　　铣削180-2500.08-0.150.3-0.8金刚石涂层

　　车削150-2000.10-0.200.5-2.0陶瓷刀片

　　钻削40-600.05-0.12-钴基合金

　　特殊建议：采用压缩空气冷却替代切削液

　　表面处理方案

　　功能性处理

　　纳米复合镀层：

　　Ni-P-PTFE镀层（摩擦系数0.08）

　　厚度20-50μm，硬度HV650

　　强化阳极氧化：

　　膜厚30-40μm

　　微孔密度5×10⁸ pores/cm²

　　激光表面合金化：

　　形成100-200μm改性层

　　硬度梯度HV200→HV450