Alumold400铝合金的力学性能与疲劳寿命研究

　　Alumold-400 铝合金板材技术规格及应用指南

　　1. 材料基础信息

　　Alumold-400 是一种高强、高硬度的铝合金，专为 模具制造、精密加工和工业应用 优化。其属于 Al-Zn-Mg-Cu系（7xxx系列），具有接近工具钢的机械性能，同时保持铝合金的轻量化优势。

　　Alumold400化学成分：

　　铝 Al ：余量

　　硅 Si ：≤0.40

　　铜 Cu ：≤0.10

　　镁 Mg：4.0～4.9

　　锌 Zn：≤0.25

　　锰 Mn：0.40～1.0

　　钛 Ti ：≤0.15

　　铬 Cr：0.05～0.25

　　铁 Fe： 0.000～ 0.400

　　注：单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　机械能力学能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≥180

　　屈服强度 σ0.2 (MPa)：≥110

　　伸长率 δ5 (%)：≥14

　　注 ：棒材室温纵向力学能

　　试样尺寸：直径≤150

　　屈服276Mpa

　　弯曲极限强度228 MPa 103 MPa

　　泊松比0.330

　　疲劳强度 62.1 MPa

　　固溶温度是：520℃

　　退火温度为：415℃?(2-3)h以28℃/h降温速度从415℃冷至260℃。

　　熔化温度：615～655℃。

　　比热容：90

　　技术标准AMS--A-250/11

　　质量特征

　　密度：2.710g/cm3。

　　泊松比：20℃(68F)时为0.33。

　　弹模量：拉伸：69GPa(10×106psi)

　　2.2 物理特性

　　密度：2.82 g/cm³（比钢轻约64%）

　　热导率：140-160 W/(m·K)（散热性能优异）

　　热膨胀系数：23.5×10⁻⁶/°C（20-100°C）

　　电导率：30-35% IACS（适用于部分导电需求）

　　2.3 特殊性能

　　✅ 超高强度（接近P20模具钢，但重量更轻）

　　✅ 优异切削加工性（表面光洁度可达Ra 0.2μm）

　　✅ 良好耐腐蚀性（优于普通7xxx系铝合金）

　　✅ 尺寸稳定性（热处理后变形极小）

　　3. 主要应用领域

　　3.1 工业模具

　　注塑模具（光学镜片、精密齿轮、医疗部件）

　　压铸模具（锌/镁合金压铸模）

　　吹塑模具（PET瓶、化妆品包装）

　　橡胶成型模具（密封圈、减震部件）

　　3.2 航空航天 & 汽车

　　轻量化结构件（飞机座椅骨架、无人机框架）

　　高精度夹具（CNC加工固定治具）

　　液压阀体（抗腐蚀、耐高压）

　　3.3 电子 & 半导体

　　散热基板（LED、功率半导体散热）

　　光学设备支架（激光切割机、显微镜载台）

　　4. 加工工艺指南

　　4.1 机械加工

　　铣削：推荐 硬质合金刀具，转速2000-4000 rpm，进给0.05-0.15mm/齿

　　钻孔：使用 钴高速钢钻头，低速高进给避免粘刀

　　EDM（电火花加工）：适用于复杂模具型腔

　　4.2 热处理

　　固溶处理：470°C × 2h → 水淬

　　人工时效：

　　T6状态：120°C × 24h（高强度）

　　T7状态：160°C × 10h（提高耐蚀性）

　　4.3 表面处理

　　硬质阳极氧化（50-80μm，HV 800+）

　　PVD/CVD涂层（TiN、CrN 提升耐磨性）

　　化学镀镍（适用于高耐腐蚀需求）

　　5. 对比分析

　　特性Alumold-400P20模具钢7075铝合金

　　密度 (g/cm³)2.827.852.81

　　抗拉强度 (MPa)550-6001000-1100500-570

　　热导率 (W/m·K)140-16029-45130-150

　　加工难度★★☆★★★★★★☆

　　典型寿命（模具）50-100万次>100万次20-50万次

　　6. 使用建议

　　✔ 适用于中小批量高精度模具（比钢模更快加工，性价比更高）

　　✔ 推荐用于高温散热需求（如LED封装模、电子散热器）

　　✔ 长期存放时需防潮防氧化（建议涂防锈油）

　　总结：Alumold-400 是 高强铝合金模具材料 的选择，特别适合 快速换模、轻量化、散热要求高的 工业应用。