ALUMEC100模具铝的热处理参数

　　ALUMEC100模具铝的全面技术解析

　　材料基本概况

　　ALUMEC100是瑞典SAPA集团开发的高性能模具专用铝合金（对应美国牌号7075），属于Al-Zn-Mg-Cu系超硬铝合金，专为高端模具应用而优化设计。

　　ALUMEC100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 。

　　ALUMEC100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)

　　ALUMEC100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.

　　核心材料特性

　　1. zhuoyue的机械性能

　　超高强度：抗拉强度可达550-580MPa（接近某些模具钢）

　　出色硬度：布氏硬度HBW 150-170

　　优良耐磨性：显著优于常规铝合金

　　适度韧性：断裂延伸率约7-10%

　　2. 物理特性

　　导热系数：130-140 W/(m·K)

　　热膨胀系数：23.6×10⁻⁶/°C（20-100°C）

　　密度：2.81 g/cm³

　　弹性模量：71 GPa

　　3. 加工性能

　　切削性能：优于工具钢但需要专用刀具

　　抛光性：可达到镜面级（Ra<0.025μm）

　　电加工性：适合EDM加工

　　焊接性：较差（需特殊工艺）

　　4. 特殊性能

　　尺寸稳定性：热处理后变形极小

　　抗疲劳性：适合高循环次数模具

　　耐腐蚀性：需表面处理（裸材一般）

　　热处理工艺

　　固溶处理：

　　温度：465-480°C

　　保温时间：1-2小时/英寸厚度

　　快速水淬（转移时间<10秒）

　　人工时效：

　　T6状态：120°C×24小时

　　T651状态：附加1-3%拉伸变形

　　应力消除：

　　时效前冷处理

　　机械应力消除工艺

　　主要应用领域

　　高端模具制造

　　精密注塑模具：

　　光学元件模具（镜头、导光板）

　　微型连接器模具（pin距<0.5mm）

　　高光模具（Class A表面）

　　压铸模具：

　　锌合金压铸模（寿命达50万次）

　　小型镁/铝合金压铸模

　　冲压模具：

　　精密电子件冲模

　　硬质材料冲裁模

　　特殊工业应用

　　航空航天：

　　飞机结构件模具

　　卫星组件工装

　　领域：

　　武器零件模具

　　装甲模拟件

　　汽车工业：

　　高精度内饰件模具

　　发动机周边部件模具

　　表面处理方案

　　硬质阳极氧化：

　　膜厚：50-100μm

　　硬度：HV 400-600

　　颜色：深灰/黑色

　　化学镀镍：

　　镀层厚度：10-25μm

　　硬度：HV 500-700

　　耐蚀性提升

　　PVD涂层：

　　TiN/TiCN涂层

　　摩擦系数降低50%

　　模具寿命提高3-5倍

　　与竞争材料对比

　　参数ALUMEC100普通7075P20钢H13钢

　　强度(MPa)550-580450-500800-10001400-1600

　　导热率1351303025

　　密度(g/cm³)2.812.817.857.80

　　机加工性★★★★★★★★★★★★

　　成本指数1.51.01.21.3

　　典型加工参数

　　铣削加工：

　　切削速度：300-500m/min

　　进给量：0.05-0.15mm/tooth

　　推荐刀具：金刚石涂层硬质合金

　　钻孔加工：

　　转速：5000-8000rpm（Ø6mm）

　　进给：0.05-0.1mm/rev

　　钻尖角度：130-140°

　　EDM加工：

　　电极材料：石墨/铜钨

　　表面粗糙度：Ra 0.4-1.6μm

　　使用注意事项

　　应力控制：

　　粗加工后需进行去应力退火

　　避免剧烈温度变化

　　腐蚀防护：

　　存放环境湿度<60%

　　长期停用需涂防锈油

　　维护要点：

　　定期检查表面状态

　　修复时需使用专用焊丝（如4047）

　　清洁使用中性清洗剂

　　成功应用案例

　　手机外壳模具：

　　使用寿命：150万次以上

　　表面质量：无可见刀痕

　　生产节拍：18秒/模次

　　汽车LED灯罩模具：

　　光学要求：透光率>92%

　　尺寸精度：±0.01mm

　　免抛光直接使用

　　精密齿轮模具：

　　齿形精度：DIN 6级

　　模具寿命：80万次

　　无需表面处理

　　该材料代表着铝合金模具材料的高性能水平，特别适用于对精度、寿命和表面质量要求极高的高端模具应用，是传统钢模在特定领域的优质替代方案。