3.4365模具铝的应力控制方案

　　3.4365模具铝（AlZnMgCu1.5）解析

　　一、材料基础特性

　　3.4365模具铝是德国DIN标准下定义的高强度铝合金，属于Al-Zn-Mg-Cu系合金，具有以下突出特性：

　　高强度性能：抗拉强度可达570MPa

　　优异的热稳定性：在150℃下仍能保持85%以上的强度

　　良好的机加工性能：可实现Ra<0.1μm的镜面效果

　　适中的耐腐蚀性：需配合表面处理使用

　　3.4365化学成分：

　　铝 Al ：余量 ;

　　硅 Si ：0.25;

　　铜 Cu ：0.10;

　　镁 g：2.2～2.8;

　　锌 Zn：0.10;

　　锰 n：0.10;

　　铬 Cr：0.15～0.35 ;

　　铁 Fe： 0.4 0 。

　　3.4365力学性能

　　抗拉强度(σb ) ：170～305Pa

　　条件屈服强度 σ0.2 (Pa)≥65

　　弹性模量(E)： 69.3～70.7Gpa

　　退火温度为：345℃。

　　质量特征

　　密度：2.80g/c3。

　　弹性模量：平均拉伸和压缩力：72.4GPa(10.5×106psi);压缩比拉伸的模量大。

　　刚性模量：27.5GPa(4×106psi)

　　3.4365热处理规范：

　　均匀化退火:加热440℃;保温12～14h;空冷。

　　快速退火:加热350～410℃;保温时间30～120in;空或水冷。

　　高温退火:加热350～420℃;成品厚度≥6或<6时,保温时间为2～10in或10～30in;空冷。

　　低温退火:加热250～300℃或150～180℃;保温时间为1～2h,空冷.

　　二、典型应用领域

　　1. 高端模具制造

　　注塑模具：特别适用于汽车大型塑料件（保险杠、仪表板等）

　　压铸模具：用于镁合金、铝合金压铸模镶件

　　冲压模具：精密电子连接器冲压模

　　2. 航空航天领域

　　飞机结构件：翼肋、起落架部件等

　　航天器部件：卫星支架、火箭燃料箱等

　　3. 精密机械制造

　　高精度机械臂结构件

　　高端运动器材（赛车底盘、自行车车架）

　　三、关键性能参数

　　ead>

　　>性能指标>数值>测试标准

　　抗拉强度540-570MPaDIN 50125

　　屈服强度470-500MPaDIN 50125

　　延伸率≥10%DIN 50125

　　硬度160-175HBWDIN 50103

　　热导率130W/(m·K)DIN 30905

　　四、热处理工艺

　　1. 标准热处理流程

　　固溶处理：475-485℃保温1-2小时

　　快速水淬：水温60-80℃，转移时间<15秒

　　人工时效：120℃保温24小时（T6状态）

　　2. 热处理状态对比

　　ead>

　　>状态>抗拉强度>屈服强度>延伸率

　　T6540-570MPa470-500MPa8-10%

　　T73490-520MPa430-460MPa10-12%

　　五、加工与表面处理建议

　　机械加工

　　推荐刀具：金刚石涂层硬质合金刀

　　切削参数：主轴转速5000-8000rpm

　　进给量：0.02-0.05mm/齿

　　表面处理

　　硬质阳极氧化（厚度25-50μm）

　　化学镀镍（Ni-P合金镀层）

　　PVD涂层（TiN、CrN等）

　　六、材料局限性及注意事项

　　焊接性能较差，需采用特殊焊接工艺

　　长期在腐蚀环境中需配合防护处理

　　成本较常规模具钢高约30-40%

　　不适合长期在200℃以上环境使用

　　七、选型建议

　　优先选用3.4365当需要：

　　轻量化高强模具（替代部分钢模）

　　高精度、高表面质量要求的模具

　　需要良好热传导性能的模具

　　考虑其他材料当：

　　预算有限且强度要求不高

　　需要频繁焊接的结构件

　　长期高温（>200℃）环境下使用