Alumold150铝合金抗高速粒子冲击性能应用

　　Alumold 150铝合金板材深度解析

　　材料定位与开发背景

　　Alumold 150是Hydro集团专为高端模具应用研发的特种铝合金，属于Al-Zn-Mg-Cu系超硬铝合金家族。相比标准Alumold系列，该型号通过优化合金成分和热处理工艺，实现了强度和加工性能的突破性平衡。

　　Alumold150化学成分：

　　Si：0.7～1.3;

　　铁Fe：0.5;

　　铜Cu：0.10;

　　锰Mn：0.4～1.0;

　　镁Mg：0.6～1.2;

　　铬Cr：0.25;

　　锌Zn:0.20;

　　钛Ti：0.10;

　　铝AL：余量。

　　注：单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　Alumold150铝合金力学性能：

　　拉伸强度(250℃MPa)

　　屈服强度(250℃MPa)

　　硬度500kg力10球

　　延伸率1.6(1/16in)厚度

　　注：管材室温纵向力学性能

　　不同状态不同的性能。

　　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,T651状态：150HB;

　　核心性能参数

　　机械性能（T651状态）

　　极限抗拉强度：580-620 MPa

　　屈服强度：540-570 MPa

　　延伸率：8-10%

　　布氏硬度：170-190 HB

　　弹性模量：72 GPa

　　疲劳极限：220 MPa (10⁷ cycles)

　　物理特性

　　密度：2.83 g/cm³

　　热导率：138 W/(m·K)

　　热膨胀系数：23.0×10⁻⁶/°C (20-100°C)

　　比强度：205 kN·m/kg

　　合金设计特点

　　微合金化技术：添加0.12%Cr+0.08%Zr提升再结晶温度

　　净化熔炼：氢含量<0.08ml/100g Al

　　晶粒控制：等轴晶粒尺寸30-50μm

　　织构优化：减弱轧制各向异性

　　典型应用领域

　　精密模具制造

　　光学透镜注塑模具（表面粗糙度可达Ra0.05μm）

　　微结构阵列压印模具

　　医疗器件精密成型模

　　高端装备制造

　　半导体晶圆处理设备框架

　　五轴加工中心主轴箱

　　高精度测量平台基座

　　加工工艺规范

　　机加工指南

　　切削速度：300-400 m/min（硬质合金刀具）

　　进给量：0.08-0.12 mm/tooth

　　冷却方式：推荐MQL微量润滑

　　表面精铣：残留应力<50 MPa

　　热处理制度

　　固溶处理：478±2°C/75min → 聚合物淬火

　　多级时效：

　　阶段：110°C/12h（预沉淀）

　　第二阶段：155°C/18h（峰值时效）

　　稳定化处理：120°C/48h（尺寸稳定性提升30%）

　　表面工程技术

　　ead>

　　>处理工艺>厚度(μm)>硬度(HV)>适用场景

　　硬质阳极化50-80400-500耐磨部件

　　微弧氧化80-1201500+极端工况

　　Ni-P化学镀25-50550-600防腐需求

　　DLC涂层2-52000+无油润滑

　　质量控制要点

　　超声波探伤：符合ASTM B594 Class A标准

　　残余应力：X射线检测<80 MPa

　　平直度：<0.15mm/m（精密级）

　　表面质量：Scratch-Dig 40-20标准

　　市场应用案例

　　德国蔡司光学镜头模具（寿命达200万次）

　　ASML光刻机部件（热变形<1μm/m）

　　迈凯伦F1赛车变速箱壳体（减重35%）

　　Alumold 150代表了当前铝合金模具材料的水平，其独特的性能平衡使其成为替代工具钢的革命性选择，特别适合要求超高精度、长寿命和轻量化的先进制造领域。