AlZn5.5MgCu铝合金的切削加工性方案

　　AlZn5.5MgCu模具铝材料深度解析

　　材料概述

　　AlZn5.5MgCu是一种高强度铝合金，属于Al-Zn-Mg-Cu系合金，常用于模具制造领域。其名称中的数字表示主要合金元素的大致含量(wt%)：Zn(锌)约5.5%，Mg(镁)和Cu(铜)为适量添加。

　　AlZn5.5MgCu实测化学成分：

　　铝 Al(小值)：余量

　　硅 Si：0.30~0.6

　　铁 Fe：0.10~0.30

　　铜 Cu：≤0.10

　　锰 Mn：≤0.10

　　镁 Mg：0.35~0.6

　　铬 Cr：≤0.05

　　锌 Zn：≤0.15

　　钛 Ti：≤0.10

　　未指定的其他元素：单个：≤0.05;合计：≤0.15

　　注：①在生产者或供者与买方都同意下，挤压件和锻件(Zr+Ti)限量大可定为0.25%

　　AlZn5.5MgCu力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≥245

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa)：≥140

　　伸长率 δ10 (%)：≥10

　　注 ：型材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：所有厚度

　　状态：铝及铝合金拉(轧)制无缝管 (H32)

　　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5106次时160MPa(23ksi);R.R.Moore型试验。

　　性能：具有良好的延展性、抗蚀性;

　　应用：电子、电气用弹簧、开关、接插件、引线框架、连接器、端子、振动片等。AlZn5.5MgCu用于弹性材料;弹性要求特别高时，选用AlZn5.5MgCu;

　　功能：适用于制作弹性元件、零件、耐蚀零件和抗磁零件等材料。

　　主要特性

　　1. 力学性能

　　高强度：经过适当热处理后，抗拉强度可达500-550MPa

　　良好的韧性：断裂韧性优于许多其他铝合金

　　中等硬度：典型硬度范围HB 120-150(热处理后)

　　2. 物理性能

　　密度：约2.8 g/cm³

　　热导率：130-150 W/(m·K)

　　线膨胀系数：23-24 ×10⁻⁶/K(20-100℃)

　　3. 工艺性能

　　优良的切削加工性：比许多钢材更容易加工

　　良好的抛光性：可获得高表面光洁度

　　中等焊接性：可焊接但需要特殊工艺

　　主要用途

　　1. 模具制造领域

　　塑料注塑模具：特别适合高精度、大批量生产

　　压铸模具：用于锌、铝、镁合金压铸

　　吹塑模具：制造中空塑料制品

　　橡胶模具：轮胎、密封件等生产

　　2. 其他工业应用

　　航空航天结构件

　　高性能运动器材

　　精密机械零件

　　热处理工艺

　　典型热处理流程

　　固溶处理：460-480℃保温后快速冷却

　　人工时效：120-140℃保温8-24小时

　　热处理效果

　　显著提高强度和硬度

　　改善尺寸稳定性

　　优化综合力学性能

　　优缺点分析

　　优势

　　重量轻，比强度高

　　耐腐蚀性优于普通钢材

　　加工周期短，成本相对较低

　　良好的导热性，缩短成型周期

　　局限性

　　高温强度不如工具钢

　　耐磨性相对较差(可通过表面处理改善)

　　长期使用可能出现尺寸变化

　　表面处理建议

　　硬质阳极氧化(可提高表面硬度至HV800以上)

　　化学镀镍(改善耐磨性和耐蚀性)

　　PVD涂层(适用于高耐磨要求场合)

　　选材对比

　　ead>

　　>特性>AlZn5.5MgCu>P20钢>H13钢

　　密度2.87.87.8

　　热导率1403025

　　加工性优良中

　　成本中低高

　　适合产量10万-50万次50万+100万+

　　使用建议

　　适用于中小批量生产(10-50万次)

　　特别适合需要快速换模的场合

　　推荐用于导热要求高的模具

　　不推荐用于高磨损或超高强度要求的极端工况