Alumold-500模具铝精密加工在镜面抛光性

　　ALUMOLD-500 模具铝全面技术手册

　　1. 材料概述

　　ALUMOLD-500是新一代超高强度模具铝合金，专为极端工况下的模具应用研发，在保持铝合金优异加工性能的同时，机械性能接近部分模具钢水平。

　　Alumold-500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。

　　2. 关键性能指标

　　2.1 物理特性

　　密度：2.85 g/cm³ (±0.02)

　　热导率：155 W/(m·K) (显著高于模具钢)

　　热膨胀系数：23.0×10⁻⁶/K (20-200°C)

　　比热容：900 J/(kg·K)

　　2.2 机械性能（T651状态）

　　性能典型值测试标准

　　抗拉强度380-420 MPaASTM E8/E8M

　　屈服强度340-380 MPaASTM E8/E8M

　　延伸率8-10%ASTM E8/E8M

　　硬度120-135 HBASTM E10

　　断裂韧性28 MPa√mASTM E399

　　3. 化学成分优化

　　Al：基体(约88-90%)

　　Cu：4.5-5.0%(核心强化元素)

　　Mg：2.0-2.5%(协同强化)

　　Si：0.6-1.0%

　　Ag：0.3-0.5%(特殊添加)

　　Zr：0.1-0.2%(晶粒细化)

　　其他：≤0.15% each

　　4. 革命性特性

　　4.1 超高强度

　　室温强度达420MPa

　　150°C时保持320MPa强度

　　比传统模具铝强度提高40%

　　4.2 zhuoyue的疲劳性能

　　10⁷次循环疲劳极限：150MPa

　　裂纹扩展速率：2.5×10⁻⁸ m/cycle (ΔK=10MPa√m)

　　4.3 极端热稳定性

　　300°C短期暴露强度保留率>70%

　　热循环抗性(ΔT=200°C)达5000次以上

　　5. 先进热处理工艺

　　5.1 三级时效处理

　　预时效：120°C×6h

　　中间时效：165°C×8h

　　终时效：190°C×4h

　　5.2 热处理后性能

　　硬度：125-130 HB

　　抗拉强度：≥400 MPa

　　KIC断裂韧性：≥30 MPa√m

　　6. 特种应用领域

　　6.1 超精密注塑

　　微米级光学元件(衍射光栅等)

　　医疗植入物模具

　　微型连接器(<0.3mm间距)

　　6.2 高压压铸

　　结构复杂汽车部件

　　5G基站壳体

　　高导热电子封装

　　6.3 特殊成型

　　玻璃模压(GMP)模具

　　复合材料热压成型

　　超塑性成形模具

　　7. 加工技术规范

　　7.1 优化切削参数

　　工序刀具材料切削速度(m/min)进给(mm/tooth)

　　粗加工硬质合金120-1500.15-0.20

　　半精加工涂层刀具180-2200.08-0.12

　　精加工PCD刀具250-3000.03-0.05

　　7.2 特种表面处理

　　微弧氧化：膜厚50-80μm，硬度≥1500HV

　　类金刚石涂层(DLC)：摩擦系数<0.1

　　等离子氮化：表面硬度≥800HV

　　8. 材料对比分析

　　特性ALUMOLD-500H13钢7075-T6

　　强度★★★★☆★★★★★★★★★

　　热导率★★★★★★★★★★★

　　加工性★★★★★★★★★☆

　　成本效益★★★★★★☆★★★★

　　耐蚀性★★★★★★★★★

　　9. 使用维护指南

　　模具设计建议：

　　小圆角半径≥0.5mm

　　壁厚差≤3:1

　　避免尖角应力集中

　　温度管理：

　　工作温度范围：-50~250°C

　　升温速率≤3°C/分钟(>100°C时)

　　热平衡时间≥30分钟

　　维护方案：

　　每10万模次3D扫描检测

　　激光修复后需重新时效处理

　　专用防腐涂层维护

　　10. 行业应用案例

　　AR/VR光学透镜模具：

　　面型精度：λ/10 @632.8nm

　　表面粗糙度：Ra<1nm

　　使用寿命：>100万次

　　新能源汽车电池壳体：

　　高压压铸(>1000T)

　　薄壁成形(1.2mm)

　　尺寸稳定性：±0.05mm

　　航天复合材料模具：

　　热循环稳定性(180°C/3000次)

　　CTE匹配碳纤维

　　真空环境适用

　　ALUMOLD-500突破了传统铝合金的性能极限，为模具设计提供了全新的材料解决方案，特别适合要求高强度、高精度和优异热管理的苛刻应用环境。