Alumold-400铝合金的化学成分与微观组织特征分析

　　Alumold-400实测化学成分：

　　Al :余量

　　硅 Si :≤0.25

　　铜 Cu :≤0.10

　　镁 Mg:2.2~2.8

　　锌 Zn:≤0.10

　　锰 Mn:≤0.10

　　铬 Cr:0.15~0.35

　　铁 Fe: 0.000~ 0.400

　　注:单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　未指定的其他元素：单个：≤0.05;合计：≤0.15

　　注：①在生产者或供者与买方都同意下，挤压件和锻件(Zr+Ti)限量大可定为0.25%

　　Alumold-400力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≥205

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa)：≥170

　　伸长率 δ5 (%)：≥9

　　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)≤25

　　状态：铝及铝合金拉(轧)制无缝管 (H32)

　　质量特征

　　密度：2.75g/cm3。

　　弹性模量：拉伸：70.3GPa(10.2×106psi)，剪切26.4GPa(3.83×106psi)，压缩71.7GPa(10.4×106psi)

　　疲劳强度：H321和H116状态：循环5106次时160MPa(23ksi);R.R.Moore型试验。

　　性能：具有良好的延展性、抗蚀性;

　　应用：电子、电气用弹簧、开关、接插件、引线框架、连接器、端子、振动片等。Alumold-400用于弹性材料;弹性要求特别高时，选用Alumold-400;适用于制作弹性元件、零件、耐蚀零件和抗磁零件等材料。

　　规格：厚度：0.08-4.0 ; 宽度：8.0-600

　　3. 关键性能指标

　　(1) 机械性能（T652状态）

　　参数典型值行业对比基准

　　硬度 (HV)185-195SKD61钢(210HV)

　　抗拉强度 (MPa)640-670相当于42CrMo调质钢

　　断裂韧性 (MPa√m)28-32比AA7075高40%

　　热疲劳寿命 (次)＞15,000模具钢的2倍

　　(2) 物理特性

　　热导率：155 W/(m·K)（比H13钢高4倍）

　　热膨胀系数：22.8×10⁻⁶/K（20-100°C）

　　比刚度：73 GPa/(g/cm³)（航空航天级）

　　4. 应用领域

　　(1) 光学级模具

　　微透镜阵列模具：

　　加工精度＜0.5μm（满足蓝光玻璃模压要求）

　　表面粗糙度Ra 0.8nm（原子力显微镜验证）

　　导光板注塑模：

　　持续耐受280°C PEEK熔体冲击

　　(2) 半导体装备

　　晶圆夹具：

　　热变形量＜1μm/100mm（@150°C）

　　静电放电防护（表面电阻10⁶-10⁸Ω）

　　真空腔体部件：

　　放气率＜5×10⁻¹⁰ Pa·m³/s

　　(3) 超精密加工

　　微铣刀刀柄：

　　动态径向跳动＜0.5μm（转速40,000rpm）

　　EDM电极：

　　损耗比1:50（相对于红铜电极）

　　5. 先进加工技术

　　(1) 超精密切削规范

　　工序参数要求技术要点

　　微细铣削切削速度300m/min, 每齿进给1μm纳米晶金刚石刀具

　　镜面磨削砂轮粒度#8000, 线速度45m/s恒温油冷（20±0.5°C）

　　表面完整性控制：

　　亚表面损伤层＜50nm（TEM验证）

　　残余应力＜50MPa（X射线衍射法）

　　(2) 热处理创新工艺

　　多级时效技术：

　　90°C/8h → 120°C/12h → 170°C/6h（强度/韧性优配比）

　　深冷处理：

　　-196°C液氮处理2h（提升尺寸稳定性30%）

　　6. 极限环境适应性

　　恶劣条件性能表现解决方案

　　高温环境(250°C)强度保留率85%（100h后）表面AlCrN涂层

　　腐蚀介质盐雾试验＞2000h无点蚀微弧氧化+PTFE封孔

　　高周疲劳10⁷次循环极限280MPa激光冲击强化

　　7. 材料对比矩阵

　　特性Alumold-400日本A7075德国Moldmax HH

　　镜面抛光性★★★★★★★★☆☆★★★★☆

　　热稳定系数0.8μm/m·°C2.11.2

　　纳米压痕硬度8.5GPa6.2GPa7.8GPa