Alumold-400铝合金高强度模具材料的性能分析与应用

　　Alumold-400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

　　Alumold-400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;

　　2. 关键性能指标

　　（1）机械性能（T7451状态）

　　参数数值范围对比优势

　　抗拉强度550-590 MPa超越Alumold-350约20%

　　屈服强度500-540 MPa接近预硬模具钢（如P20）

　　延伸率8-10%高强同时保持塑性

　　硬度（HBW）160-170耐磨性优于阳极氧化6061

　　（2）热性能

　　耐温性：长期工作温度达 200℃（强度保持率>90%）

　　热导率：130 W/(m·K) → 快速散热，减少模具冷却时间

　　CTE：23.5×10⁻⁶/K → 匹配碳纤维复合材料（航空航天关键需求）

　　3. 典型应用场景

　　（1）模具制造

　　大型注塑模：汽车门板、家电外壳（减重50%+缩短周期30%）

　　高压压铸模：铝合金汽车部件（寿命达H13钢的80%，成本低40%）

　　复合材料成型模：碳纤维机翼、卫星反射镜（CTE匹配）

　　（2）高端工业部件

　　领域部件案例解决痛点

　　航空航天起落架支撑框比钛合金减重35%

　　能源风电轴承座抗盐雾腐蚀+高疲劳强度

　　半导体晶圆传输机械臂无磁性+高刚性

　　4. 加工与处理要点

　　（1）加工参数优化

　　铣削：

　　刀具：金刚石涂层立铣刀

　　参数：转速8000 rpm，进给0.1 mm/齿（干切避免粘刀）

　　钻孔：

　　含钴钻头，啄钻方式（每钻2mm退屑一次）

　　（2）热处理工艺

　　固溶处理：470℃×2h → 水淬（转移时间<10秒）

　　双级时效：

　　120℃×8h → 160℃×24h（抗应力腐蚀佳）

　　（3）表面处理选项

　　工艺效果适用场景

　　微弧氧化50μm陶瓷层（HV2000）高耐磨模具腔体

　　化学镀Ni-P10μm无孔隙镀层（盐雾1000h）海洋环境部件

　　5. 选型决策支持

　　（1）vs 其他材料对比

　　材料优势局限性

　　Alumold-400强度/重量比优成本高于7000系常规牌号

　　模具钢H13更高耐温性重量大，加工耗能高

　　钛合金极限强度更高价格5-8倍于铝合金

　　（2）采购规格

　　板材：厚度20-500mm，大幅面2500×6000mm（可定制预加工孔位）

　　认证：提供EN 9100航空认证报告（需提前确认批次号）

　　6. 使用注意事项

　　库存管理：密封包装，湿度<40%（避免晶间腐蚀风险）

　　焊接修复：必须使用ER4043焊丝+150℃预热（强度恢复率85%）

　　冷却设计：水道距表面≥20mm（防止热裂）

　　✧ 价值总结

　　模具领域：替代钢材实现 快速换模 和 节能生产

　　航空领域：通过 轻量化 降低燃油消耗（每减重1kg节省$3000/年）

　　特殊场景：唯一能同时满足 高强+低CTE+真空兼容 的铝合金