PRODAX89铝合金的工艺参数研究

　　PRODAX89铝合金特性及用途深度分析

　　一、PRODAX89铝合金基本特性

　　PRODAX89是一种高强高韧模具专用铝合金，由德国PRODEX公司研发，专为精密模具和工程应用优化设计。

　　PRODAX89化学成分：

　　硅 Si ：≤0.50

　　铜 Cu ：3.8～4.9

　　镁 Mg：1.2～1.8

　　锌 Zn：≤0.30

　　锰 Mn：0.30～0.9

　　钛 Ti ：≤0.15

　　镍 Ni：≤0.10

　　铁 Fe：0.000～ 0.500

　　铁+镍 Fe+Ni： 0.000～ 0.500

　　PRODAX89力学性能：

　　电导率20℃(68℉)---30-40

　　(%IACS)

　　密度(20℃)(g/cm3)---2.78

　　抗拉强度(25°C MPa)---472

　　屈服强度(25°C MPa)---325

　　硬度(500kg力10球)---120

　　延伸率(1.6(1/16in)厚度) ---10

　　大剪应力(MPa)---285

　　注 ：棒材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：棒材直径(方棒、六角棒内切圆直径)≤22

　　PRODAX89热处理规范：

　　均匀化退火：加热480～495℃;保温12～14h;炉冷。

　　退火:加热390～430℃;保温时间30～120min;炉冷至300℃，空冷。

　　快速退火：加热350～370℃;保温时间为30～120min;空冷。

　　淬火和时效:淬火495～505℃,水冷;人工时效185～195℃,6～12h,空冷;自然时效:室温96h。

　　1. 物理性能

　　密度：2.81 g/cm³

　　熔点范围：580-655℃

　　热导率：160 W/(m·K)（优于普通模具钢3-5倍）

　　热膨胀系数：23.6×10⁻⁶/K（20-100℃）

　　电导率：34% IACS

　　2. 机械性能（T6状态）

　　性能指标典型值测试标准

　　抗拉强度520-580 MPaDIN EN 10002

　　屈服强度(0.2%)460-520 MPaDIN EN 10002

　　延伸率(A5)8-12%DIN 50125

　　硬度150-170 HBDIN 50351

　　弹性模量72 GPaDIN EN 10002

　　二、核心优势特点

　　1. 模具制造优势

　　加工性能：切削阻力仅为P20模具钢的30%

　　抛光性能：可达到镜面级（Ra<0.02μm）

　　蚀刻性能：化学蚀刻图案清晰度高

　　耐磨性：表面硬度可达HRC 52（经特殊处理）

　　2. 热管理性能

　　快速散热：模具冷却时间缩短40%

　　热稳定性：在200℃下长期工作保持尺寸稳定

　　抗热疲劳：热循环寿命达5万次以上

　　三、典型应用领域

　　1. 塑料成型模具

　　高光注塑模：汽车灯罩、光学镜片

　　精密齿轮模：模数<0.5的塑料齿轮

　　透明件模具：导光板、透镜（无流痕）

　　多腔模具：医疗耗材、电子连接器

　　2. 轻合金压铸

　　锌合金压铸：卫浴五金件（寿命10万模次）

　　镁合金压铸：3C产品外壳

　　铝合金压铸：汽车零部件

　　3. 特殊工业应用

　　复合材料成型：碳纤维预浸料模压

　　橡胶模具：精密密封件

　　吹塑模具：医药包装瓶

　　四、材料处理工艺

　　1. 热处理规范

　　固溶处理：535±5℃×6h（盐浴炉）→水淬

　　时效处理：

　　T6状态：160±5℃×18h

　　T7状态：190±5℃×12h（提高尺寸稳定性）

　　2. 表面强化技术

　　微弧氧化：形成50μm陶瓷层，HV>1200

　　PVD涂层：TiAlN/TiCN多层复合涂层

　　硬质阳极氧化：厚度25-50μm，硬度HV400-600

　　五、加工技术指南

　　1. 机加工参数

　　工序刀具材料切削速度(m/min)进给量(mm/rev)

　　粗铣硬质合金300-5000.15-0.25

　　精铣PCD刀具800-12000.05-0.1

　　钻孔(Φ10mm)钴高速钢60-800.1-0.15

　　攻丝(M6)粉末冶金HSS15-20-

　　2. 特殊加工建议

　　EDM加工：使用高纯度石墨电极，表面粗糙度可达Ra0.4μm

　　激光加工：光纤激光切割厚度可达25mm

　　抛光工艺：

　　粗抛：金刚石膏#800

　　精抛：氧化铝抛光液至镜面

　　六、与竞品对比分析

　　特性PRODAX89ALUMOLD-500HOKOTOL-6模具钢P20

　　热导率(W/mK)

　　加工时间比1.0×1.2×1.5×3.0×

　　模具寿命50万次30万次20万次100万次

　　成本指数1.51.21.02.8

　　修复便利性★★★★☆★★★☆☆★★☆☆☆★☆☆☆☆