AlMn1Mg1铝合金在结构件模具中的应用案例

　　AlMn1Mg1模具铝综合技术分析

　　材料基本介绍

　　AlMn1Mg1是5xxx系列铝合金中的一种改良型号，通过jingque控制锰(Mn)和镁(Mg)的含量配比(各约1%)，在保持良好耐蚀性的同时提高了强度性能。

　　AlMn1Mg1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。

　　关键物理特性参数

　　物理特性典型数值测试标准

　　密度2.70 g/cm³ISO 1183

　　热导率125 W/(m·K)ASTM E1461

　　线膨胀系数23.5×10⁻⁶/KDIN 53752

　　比热容900 J/(kg·K)ASTM E1269

　　机械性能表现

　　基础机械性能

　　抗拉强度：220-260 MPa

　　屈服强度：100-140 MPa

　　延伸率：15-22%

　　弹性模量：68-70 GPa

　　特殊性能指标

　　疲劳极限：95 MPa (5×10⁶循环)

　　冲击韧性：45 J/cm² (室温)

　　硬度范围：65-80 HB

　　主要工业应用

　　1. 轻工制品模具

　　日用品注塑模具

　　玩具成型模具

　　文具制品模具

　　2. 食品包装模具

　　PET瓶胚模具

　　食品容器成型模具

　　餐具压铸模具

　　3. 电子部件模具

　　电子产品外壳模具

　　接插件成型模具

　　绝缘部件模具

　　加工工艺特性

　　成形加工性能

　　冷加工性：优良（大变形量75%）

　　热加工温度：250-350°C

　　焊接性能：良好（推荐使用4043焊丝）

　　机械加工性能

　　推荐切削速度：180-250 m/min

　　可达到表面粗糙度：Ra 1.0-1.6μm

　　刀具磨损率：仅为加工钢件的1/4

　　表面处理方案

　　1. 阳极氧化处理

　　普通阳极氧化：膜厚10-15μm

　　硬质阳极氧化：膜厚25-40μm（硬度350-450HV）

　　2. 化学处理

　　铬酸钝化处理

　　磷酸盐处理

　　无铬钝化处理

　　3. 涂层处理

　　聚四氟乙烯(PTFE)涂层

　　陶瓷涂层

　　电泳涂装

　　使用优缺点分析

　　显著优势

　　优异的耐海水腐蚀性能

　　良好的导热性能

　　出色的焊接性能

　　较低的材料成本

　　使用限制

　　不适用于高应力模具

　　高使用温度不超过120°C

　　表面耐磨性相对较差

　　维护保养建议

　　日常维护：

　　定期用中性清洁剂清洗

　　储存时避免与异种金属接触

　　防腐蚀措施：

　　长期停用时应涂抹防锈油

　　潮湿环境建议进行阳极氧化处理

　　修复方法：

　　小损伤可采用氩弧焊修复

　　大面积损伤建议更换模具

　　经济性评估

　　材料成本：约为模具钢的40%

　　加工成本：比钢模降低35-45%

　　模具寿命：8-15万次（视具体应用）

　　投资回收期：通常4-8个月

　　AlMn1Mg1凭借其均衡的性能组合，在中低端模具市场具有显著竞争优势，特别适合对成本敏感且对模具寿命要求不特别苛刻的应用场景。