ALUMEC100铝合金的热处理优化与机械性能

　　ALUMEC 100 铝合金详解：特性、用途与加工指南

　　ALUMEC 100 是瑞典 SAPA（现属 Hydro Extrusion）研发的 超高精度铝合金，专为 高刚性、低变形、优异机械加工性能 的应用设计，属于 Al-Cu-Mg-Si 系（2XXX系） 变形铝合金。

　　1. 核心特性

　　（1）物理性能

　　参数数值

　　密度2.79 g/cm³

　　熔点范围500-640°C

　　热导率160 W/(m·K)

　　电导率40% IACS

　　线膨胀系数23.5×10⁻⁶/K

　　（2）机械性能（典型T651状态）

　　性能数值

　　抗拉强度 (MPa)430-470

　　屈服强度 (MPa)380-420

　　延伸率 (%)10-12

　　硬度 (HB)135-150

　　弹性模量 (GPa)72

　　（3）关键优势

　　✅ 超高尺寸稳定性（残余应力极低）

　　✅ 机械加工性能（切削性能优于6061/7075）

　　✅ 良好的耐腐蚀性（优于普通2XXX系）

　　✅ 优异的表面光洁度（可镜面抛光至Ra<0.1μm）

　　ALUMEC100化学成分：

　　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

　　铝 Al ：余量

　　注：单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　ALUMEC100力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≥310

　　条件屈服强度 σ0.2 (M其他：

　　单个：0.05 合计：0.15 Pa)：≥260

　　伸长率 δ10 (%)：≥10

　　注 ：型材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：所有厚度

　　ALUMEC100热处理规范：

　　均匀化退火:加热475～490℃;保温12～14h;炉冷。

　　完全退火: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。

　　快速退火:加热350～460℃;保温时间30～120min;空冷。

　　淬火和时效:淬火495～505℃,水冷;自然时效室温96h。

　　3. 主要应用领域

　　（1）精密模具 & 工装夹具

　　注塑模具（光学级塑料件、医疗部件）

　　冲压模、压铸模镶件（高耐磨需求）

　　复合材料成型模具（航空碳纤维部件）

　　（2）光学与精密仪器

　　望远镜支架、激光设备基座（超低热变形）

　　半导体设备载具（真空兼容，高尺寸稳定）

　　（3）高端机械制造

　　CNC机床导轨、主轴箱（高刚性减重）

　　三坐标测量机框架（长期稳定性关键）

　　（4）航空航天

　　飞机雷达支架、光电设备底座

　　卫星结构件（轻量化+高刚性）

　　4. 加工与热处理指南

　　（1）推荐热处理工艺

　　固溶处理：495-505°C × 2h → 水淬

　　时效处理：

　　T6状态：160°C × 18h

　　T7351状态（抗应力腐蚀）：120°C × 6h + 175°C × 10h

　　（2）机械加工参数

　　加工方式切削速度（m/min）进给（mm/rev）推荐刀具

　　粗铣220-2800.2-0.35硬质合金

　　精铣350-4500.05-0.12PCD刀具

　　钻孔40-600.06-0.1含钴钻头

　　车削180-2500.1-0.25CBN刀具

　　（3）表面处理方案

　　硬质阳极氧化（50-70μm，硬度≥700HV）

　　化学镀镍（20-40μm，提升耐蚀性）

　　超精抛光（Ra<0.05μm，光学级表面）

　　5. 注意事项

　　⚠ 焊接性能一般，推荐 摩擦搅拌焊（FSW）或钎焊

　　⚠ 避免与铜、钢直接接触（电偶腐蚀风险）

　　⚠ 海洋环境需额外防护（建议阳极氧化+封闭）

　　总结

　　ALUMEC 100 是 高精度、易加工、低变形的理想铝合金，适用于 精密模具、光学设备、航空航天 等领域，尤其适合 要求高表面质量与长期尺寸稳定性的关键部件。