Alumold-400铝合金新能源汽车轻量化解决方案

　　ALUMOLD-400 铝合金（超高硬度模具专用铝）技术白皮书

　　1. 核心定位

　　ALUMOLD-400 是专为精密注塑/压铸模具开发的超高硬度铝合金，通过 Cu/Mg/Si 多元素强化，在保持良好导热性的同时实现 接近钢模的耐磨性。

　　Alumold-400化学成分：

　　铬(Cr)≤0.04

　　锆(Zr)0.08～0.15

　　锌(Zn)5.7～6.7

　　硅(Si)≤0.12

　　铁(Fe)0.000～0.150

　　锰(Mn)≤0.10

　　镁(Mg)1.9～2.6

　　钛(Ti)≤0.06

　　铜(Cu)2.0～2.6

　　铝(Al) 余量

　　注：单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　Alumold-400铝棒力学性能：

　　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 ：管材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：所有壁厚

　　2. 性能参数深度解析

　　(1) 物理机械性能（T651状态）

　　参数数值对比基准

　　密度2.78 g/cm³比ALUMOLD-350高3%

　　硬度HRC 32-35 / HV 320-350达到预硬钢P20的70%硬度

　　抗拉强度380-420 MPa是ALUMOLD-350的1.6倍

　　热导率160-175 W/(m·K)是H13模具钢的4倍

　　热膨胀系数（20-100°C）23.2×10⁻⁶/°C与碳钢相近（降低配合应力）

　　(2) 极端工况性能

　　耐磨性（ASTM G65测试）：

　　体积磨损率 0.8-1.2 mm³/km（含30%玻纤的PP材料注塑模寿命达80万次）

　　热疲劳性能：

　　在250°C↔25°C冷热冲击下，3000次循环后无龟裂

　　(3) 加工特性

　　切削加工：

　　需用 TiAlN涂层硬质合金刀具（线速度建议120-150m/min）

　　铣削表面粗糙度可达 Ra 0.2-0.4μm（直接达到镜面模标准）

　　EDM加工：

　　电火花损耗比普通铝降低40%（使用石墨电极时）

　　3. 核心应用场景

　　行业典型应用效益对比

　　汽车注塑仪表盘骨架模、车灯反射器模比H13钢模冷却时间减少45%

　　电子封装芯片封装模（QFN/BGA）、连接器精密模无磁性干扰，尺寸稳定性±2μm

　　医疗耗材一次性注射器模、PCR检测盒模耐次消毒液腐蚀

　　工程塑料含玻纤/碳纤的PA66、PEEK等高温材料成型模磨损率仅为6061的1/5

　　4. 热处理与改性技术

　　(1) 专属T651热处理工艺

　　固溶处理：515±5°C×3h → 水淬（转移时间<15秒）

　　预拉伸：1.5-2%变形（消除残余应力）

　　时效处理：175°C×10h → 空冷

　　(2) 表面强化方案

　　技术效果案例（寿命提升）

　　等离子电解氧化表面硬度HV1500+，耐温800°C玻纤增强模寿命3倍

　　类金刚石涂层(DLC)摩擦系数<0.1，脱模力降低60%医疗透明件模无残留

　　复合镀铬耐腐蚀性提升10倍（pH1-14稳定）酸性塑料成型模

　　5. 与竞品关键数据对比

　　指标ALUMOLD-400ALUMOLD-350H13钢

　　硬度(HRC)32-3518-2048-52

　　热导率(W/m·K)160-175180-20024-28

　　机加工工时1X0.7X3X

　　模具成本(万元/套)15-2010-1525-40