AlZnMgCu1.5模具铝精密加工的尺寸稳定性

　　AlZnMgCu1.5模具铝的深度解析

　　一、材料基本概况

　　AlZnMgCu1.5是一种高强度铝合金，属于Al-Zn-Mg-Cu系超硬铝合金，专门为要求高强度、高硬度和良好耐热性的模具应用而开发。该合金通过jingque控制Zn、Mg、Cu等元素的配比，实现了优异的综合性能。

　　AlZnMgCu1.5化学成分：

　　执行标准：AMS4086-AMS4058 DIN-A-256/12

　　镁 Mg：3.5～4.5

　　锌 Zn：≤0.25

　　锰 Mn：0.20～0.7

　　钛 Ti ：≤0.15

　　铬 Cr：0.05～0.25

　　铁 Fe： 0.000～ 0.500

　　注：单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　AlZnMgCu1.5铝棒力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≥240

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa)：≥95

　　伸长率 δ10 (%)：≥10

　　伸长率 δ5 (%)：≥12

　　注 ：管材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：所有壁厚

　　AlZnMgCu1.5热处理规范：

　　1.均匀化退火:加热475～490℃;保温12～14h;炉冷。

　　2.全退火:加热350～400℃;随材料有效厚度不同,保温时间30～120min;以 30～50℃/h速度随炉冷至300℃下,再空冷。

　　3.快速退火:加热350～460℃;保温时间30～120min;空冷。

　　4.淬火和时效:淬火 495～505℃,水冷;自然时效室温96h。

　　三、物理性能参数

　　密度：2.83 g/cm³

　　熔点范围：475-635°C

　　热导率：130-150 W/(m·K)

　　电导率：30-35% IACS

　　热膨胀系数：23.6×10⁻⁶/°C(20-100°C)

　　比热容：860 J/(kg·K)

　　四、机械性能特点

　　1. 典型力学性能(T6状态)

　　抗拉强度：≥520 MPa

　　屈服强度：≥460 MPa

　　延伸率：≥8%

　　硬度：160-180 HB

　　断裂韧性：28-32 MPa·√m

　　疲劳极限：180-200 MPa(10⁷次循环)

　　2. 高温性能(200°C)

　　抗拉强度保持率：≥85%

　　蠕变抗力：优异

　　热疲劳性能：良好

　　3. 各向异性

　　纵向/横向强度比：1.05-1.10

　　短横向延展性：略低于纵向

　　五、核心特性优势

　　超高强度特性

　　时效硬化后强度可达普通铝合金的2-3倍

　　比强度优于许多合金结构钢

　　优异的耐热性能

　　可在150-200°C环境下长期工作

　　热稳定性明显优于普通铝合金

　　良好的综合加工性能

　　切削性能指数：85%(相对于2017铝合金为)

　　可进行精密磨削和抛光

　　优化的抗应力腐蚀性能

　　通过Cu含量控制和T73过时效处理可显著提高

　　适合潮湿环境应用

　　均衡的韧性

　　在超高强度下仍保持合理韧性

　　抗冲击性能良好

　　六、典型应用领域

　　1. 高端模具应用

　　大型精密压铸模：汽车变速箱壳体、发动机部件

　　高性能塑料注塑模：LED透镜、光学元件

　　复合材料成型模：航天器部件、汽车碳纤维件

　　2. 航空航天领域

　　飞机蒙皮模具

　　航天器结构件成型模

　　导弹壳体成型模具

　　3. 装备制造

　　装甲车辆部件模具

　　枪械零件精密模具

　　军用电子设备外壳模具

　　4. 工业典型案例

　　某品牌汽车6速变速箱壳体压铸模(寿命25万次以上)

　　大疆无人机碳纤维机身成型模具

　　华为5G基站壳体精密注塑模

　　七、热处理工艺

　　标准热处理(T6)

　　固溶处理：465-475°C/1-2h，水淬

　　时效处理：120-125°C/24h + 160-165°C/10h

　　过时效处理(T73)

　　固溶处理后

　　时效：107°C/7h + 163°C/7h + 193°C/5h

　　优点：提高抗应力腐蚀能力，降低残余应力

　　回归再时效(RRA)

　　固溶+预时效(120°C/24h)

　　高温回归(200-220°C/10-30min)

　　再时效(120°C/24h)

　　可获得T6强度+T73耐蚀性的组合

　　八、加工制造建议

　　机加工参数

　　粗加工：转速600-900rpm，进给0.1-0.2mm/齿

　　精加工：转速1000-1500rpm，进给0.05-0.1mm/齿

　　推荐使用PVD涂层硬质合金刀具

　　焊接工艺

　　推荐使用4043或5356焊丝

　　预热温度：120-150°C

　　焊后需重新热处理

　　表面处理选择

　　硬质阳极氧化(膜厚25-50μm)

　　微弧氧化(膜厚50-100μm)

　　化学镀镍(镍磷合金)

　　物理气相沉积(PVD)涂层

　　九、与其他模具铝对比

　　特性AlZnMgCu1.5707520246061

　　强度★★★★★★★★★★★★★★

　　硬度★★★★★★★★★★★★★★

　　切削性★★★★★★★★★★★★★★★

　　耐热性★★★★★★★★★★★

　　耐蚀性★★★★★★★★★★

　　价格高中高中低