Alumold600铝合金的微观结构与机械性能

　　Alumold600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

　　Alumold600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. 关键性能参数

　　(1) 物理机械性能（T7451状态）

　　参数数值对比ALUMOLD-400

　　密度2.82 g/cm³+1.4%

　　屈服强度420 MPa+25%

　　断裂韧性（KIC）36 MPa·m¹/²抗裂纹扩展能力提升50%

　　热膨胀系数（20-200°C）22.8×10⁻⁶/°C与铸铁接近（降低热应力）

　　(2) 极端环境稳定性

　　高温强度保留率：

　　300°C时保持 85%室温强度（ALUMOLD-400仅65%）

　　化学耐受性：

　　可抵抗 HF酸（10%浓度） 和 NaOH（50%） 腐蚀

　　(3) 加工特性革新

　　增材制造兼容性：

　　适用于 SLM激光选区熔化（孔隙率<0.3%）

　　超精加工极限：

　　镜面抛光可达 Ra 0.05μm（满足光学透镜模要求）

　　3. 目标应用领域

　　(1) 航空航天级成型

　　钛合金精铸模：耐受1600°C钛液冲刷（需配合隔热涂层）

　　碳纤维预浸料热压模：热压温度380°C/5MPa工况下寿命超3000次

　　(2) 能源装备

　　燃料电池双极板压印模：0.1mm极薄流道精密成型

　　核电阀门铸模：通过 中子辐照测试（1018 n/cm²）

　　(3) 消费电子

　　折叠屏铰链压铸模：实现0.3mm R角无裂纹成型

　　MicroLED转移模具：热变形控制在±1μm/100mm

　　4. 热处理与表面工程

　　(1) 双级时效工艺

　　阶段：120°C×24h（形成GP区）

　　第二阶段：165°C×8h → 空冷（析出Al₃(Sc,Zr)纳米相）

　　(2) 表面强化方案对比

　　技术适用场景性能提升

　　激光熔覆WC-Co高磨损注塑模表面硬度HV2200

　　PVD-AlCrN酸性塑料模耐HCl腐蚀性提升8倍

　　微弧氧化+PTFE自润滑脱模摩擦系数降至0.05

　　5. 成本-性能范式突破

　　指标ALUMOLD-600ALUMOLD-400钨铜合金

　　模具寿命（万次）120-15080-100200-300

　　冷却效率1.2X1X0.6X

　　综合成本（$/kg）85-10050-70400-600

　　6. 技术边界与挑战

　　✅ 性场景：

　　超高速注塑（≥1000次/小时）：热疲劳寿命是ALUMOLD-400的2.5倍

　　微纳尺度成型：支持 <10μm的特征尺寸复制