AlZn5.5MgCu模具铝轻量化与高强度的完美平衡

　　AlZn5.5MgCu模具铝合金全面技术解析

　　AlZn5.5MgCu实测化学成分：

　　Cu0.15-0.4-,

　　Si0.4-0.8,

　　Fe0.7-,

　　Mn0.15-,

　　Mg0.8-1.2-,

　　Zn0.25-,

　　Cr0.04-0.35-,

　　Ti0.15

　　力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa) ) 140-180

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa) )≥115

　　试样尺寸：所有壁厚

　　注：管材室温纵向力学性能

　　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5*106次时160MPa(23ksi);R.R.Moore型试验。

　　核心材料特性

　　1. 机械性能

　　超高强度：经过T6热处理后抗拉强度可达500-560MPa

　　硬度表现：布氏硬度HB 140-160，接近某些预硬模具钢水平

　　比强度高：强度/重量比优于大多数模具钢材

　　断裂韧性：KIC值达30-35MPa·m¹/²

　　2. 热性能

　　导热性：约130-140W/(m·K)，优于模具钢但略低于纯铝系

　　热稳定性：可在150-180℃长期工作，短期耐温达250℃

　　热膨胀系数：23.8×10⁻⁶/°C(20-200℃)

　　3. 特殊性能

　　自然时效性：铸态即有较高硬度，可减少热处理工序

　　应力腐蚀抗力：优于普通7xxx系铝合金

　　阳极氧化性：可形成20-25μm硬质氧化层

　　主要应用领域

　　高端模具制造

　　大型压铸模具：

　　汽车结构件(如车门内板、仪表盘骨架)

　　5G基站壳体

　　新能源电池箱体

　　精密注塑模：

　　汽车灯罩(耐温要求高)

　　工程塑料齿轮

　　耐高温连接器

　　工业装备领域

　　塑料挤出机模板

　　吹塑成型模头

　　橡胶硫化模具

　　特殊应用场景

　　航空航天复合材料成型模具

　　风电叶片模具过渡层

　　产品快速制造模具

　　加工与处理技术

　　机械加工指南

　　刀具选择：

　　粗加工：推荐使用金刚石涂层硬质合金刀具

　　精加工：PCD刀具可获得佳表面质量

　　切削参数：

　　铣削速度：800-1200m/min

　　进给量：0.1-0.15mm/齿

　　切削深度：粗加工3-5mm，精加工0.1-0.3mm

　　热处理工艺

　　典型T6处理：

　　固溶处理：475±5℃×2h，水淬

　　时效处理：120±5℃×24h

　　RRA处理（可获得更高强度）：

　　回归处理：200℃×30min

　　再时效：120℃×24h

　　表面强化方案

　　微弧氧化：可形成50-100μm陶瓷层，硬度HV800-1000

　　激光熔覆：可在关键部位熔覆镍基合金

　　复合镀层：Ni-SiC复合电镀提高耐磨性

　　与其他材料对比

　　特性AlZn5.5MgCuH13钢AlSi7Mg7075-T6

　　比强度★★★★★★★☆★★★☆★★★★☆

　　切削性能★★★★★★★★★★☆★★★★

　　耐热性★★★☆★★★★★★★☆★★★

　　成本效益★★★☆★★★★★★★★★★

　　修复便利性★★★★★★★☆★★★★☆★★★★

　　典型应用案例

　　汽车行业案例

　　某德系品牌车门压铸模：模具尺寸2.8m×1.5m，使用寿命达15万次

　　新能源汽车电池盖板：实现±0.05mm平面度要求

　　电子领域应用

　　5G基站外壳压铸(重量减轻40% vs 钢模)

　　服务器散热壳体(导热性能提升显著)

　　特殊成型应用

　　碳纤维预浸料成型模具(耐温180℃连续工作)

　　光学级PMMA透镜模(表面粗糙度Ra<20nm)

　　使用注意事项

　　防腐蚀措施：

　　沿海地区建议采用重铬酸盐封闭处理

　　长期停用应涂抹防锈油

　　维护周期：

　　每5万模次检查关键尺寸

　　每10万模次进行表面修复

　　焊接修复：

　　推荐使用ER5356焊丝

　　焊后需进行局部时效处理

　　该材料特别适合需要兼顾轻量化、高强度和一定耐热性的中大型模具应用场景，在新能源汽车、5G通讯等领域展现出显著优势。