TKUltra7高纯度铝合金在注塑模具中的抗腐蚀性能分析

　　TKUltra7模具铝技术详解

　　一、材料基础信息

　　TKUltra7是德国ThyssenKrupp公司开发的高性能特种铝合金，属于7xxx系(Al-Zn-Mg-Cu)超硬铝合金的改良型，专为高端模具应用设计。

　　TKUltra7化学成分

　　铝(Al) 余量

　　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

　　TKUltra7铝棒力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≥530

　　伸长应力 σp0.2 (MPa)：≥400

　　伸长率 δ10 (%)：≥5

　　弹性模量：72GPa，

　　热膨胀系数23.5

　　熔点范围490-630

　　电导率41

　　电阻率0.0415

　　退火温度415，

　　固溶温度475，

　　时效温度125-175

　　斯录注 ：管材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：所有

　　二、核心性能参数

　　1. 机械性能（T6状态）

　　抗拉强度：580-620MPa

　　屈服强度：540-580MPa

　　延伸率：7-10%

　　硬度：180-200HB

　　断裂韧性：32-36MPa·m½

　　2. 物理特性

　　密度：2.82g/cm³

　　热导率：120W/(m·K)

　　比热容：860J/(kg·K)

　　热膨胀系数：23.2×10⁻⁶/K(20-200℃)

　　三、突出特性

　　1. 超高强度

　　强度达到航空级7075铝合金的1.2倍

　　比强度(强度/密度比)优于大多数模具钢

　　2. 热稳定性

　　200℃下强度保持率>85%

　　短期可承受300℃高温

　　3. 精密加工性

　　可实现镜面抛光(Ra<0.05μm)

　　EDM加工表面质量优异

　　四、典型应用

　　1. 高端注塑模具

　　光学透镜模具

　　导光板模具

　　医疗精密部件模具

　　2. 压铸模具

　　镁合金压铸模

　　精密锌合金压铸模

　　高导热镶件

　　3. 特殊工业应用

　　半导体封装模具

　　超精密治具

　　航空航天零部件

　　五、热处理工艺

　　1. 标准热处理(T77)

　　固溶处理：

　　温度：475±5℃

　　时间：2h/25mm

　　冷却：水淬(20-30℃)

　　多级时效：

　　阶段：120℃×8h

　　第二阶段：160℃×12h

　　第三阶段：100℃×24h

　　2. 特殊处理

　　深冷处理：-196℃×24h(提升尺寸稳定性)

　　激光冲击强化：提高疲劳寿命50%以上

　　六、加工指南

　　1. 机加工参数

　　工序切削速度(m/min)进给(mm/rev)刀具材质

　　粗加工150-2500.15-0.30硬质合金

　　精加工300-4000.05-0.10PCD刀具

　　钻孔30-500.10-0.20HSS-Co

　　2. 表面处理

　　复合镀层：

　　Ni-P+PTFE镀层

　　摩擦系数<0.1

　　金刚石涂层：

　　CVD法沉积

　　硬度HV8000

　　七、使用建议

　　设计要点：

　　小圆角半径R3mm

　　壁厚均匀性控制

　　避免应力集中结构

　　维护保养：

　　定期检查尺寸稳定性

　　使用专用铝合金保养剂

　　储存环境湿度<60%RH

　　TKUltra7代表了当前模具铝合金的高性能水平，特别适合对精度、寿命和热稳定性要求极高的高端模具应用，其性能已达到部分模具钢的水平，同时保持铝合金的轻量化优势。