PRODAX89模具铝抗拉强度精密加工材料

　　PRODAX89模具铝技术详解

　　1. 材料概述

　　PRODAX89是日本三菱材料公司研发的高性能模具专用铝合金，属于Al-Zn-Mg-Cu系超硬铝合金，专门针对高精密、长寿命模具需求开发。其89编号表示材料典型硬度可达HRC 48-52(≈HB 450-500)。

　　PRODAX89实测化学成分：

　　硅Si：0.50

　　铁Fe: 0.50

　　铜Cu：3.8-4.9

　　锰Mn：0.30-1.0

　　镁Mg：1.2-1.8

　　铬Cr：0.10

　　锌Zn：0.25

　　铝Al：余量

　　PRODAX89力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：110-136

　　伸长率 δ10 (%)： ≥20

　　退火温度为：415℃。

　　屈服强度 σs (MPa) ≥110

　　伸长率 δ5 (%) ≥12

　　试样毛坯尺寸 所有壁厚

　　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。

　　3. 关键性能参数

　　3.1 机械性能(T6状态)

　　硬度：HRC 50-52

　　抗拉强度：580-620MPa

　　屈服强度：540-570MPa

　　延伸率：8-10%

　　断裂韧性：30-32MPa·m¹/²

　　3.2 热物理性能

　　热导率：160-170W/m·K

　　热膨胀系数：23.6×10⁻⁶/K(20-200℃)

　　比热容：880J/kg·K

　　4. 突出特性

　　4.1 超精密加工性

　　可实现镜面抛光(Ra≤0.01μm)

　　微细加工精度达±1μm/100mm

　　蚀刻纹理再现性优异

　　4.2 极端工况稳定性

　　300℃下硬度保持率>85%

　　热疲劳寿命是传统模具铝的3倍

　　耐腐蚀性能(盐雾试验>1000h)

　　5. 典型应用领域

　　5.1 高光注塑模具

　　光学透镜模具

　　导光板模具

　　汽车灯罩模具

　　5.2 精密压铸模具

　　超薄壁铝合金压铸(壁厚≤0.8mm)

　　高精度连接器压铸

　　镁合金电子外壳压铸

　　5.3 特殊成型模具

　　玻璃模压成型模具

　　微注塑成型模具(重量<0.1g)

　　IMD/IML专用模具

　　6. 先进制备工艺

　　6.1 特殊熔炼技术

　　真空熔炼+电磁搅拌

　　快速凝固制锭(冷却速率>1000K/s)

　　均匀化处理(470℃×24h)

　　6.2 精密热处理

　　固溶处理：475℃×2h→水淬

　　多级时效：

　　100℃×12h

　　150℃×8h

　　120℃×24h

　　7. 模具设计规范

　　7.1 结构设计要点

　　小壁厚：1.2mm

　　冷却水道距型面：5-8mm

　　推杆孔配合公差：H7/g6

　　7.2 使用注意事项

　　高工作温度：350℃

　　建议冷却速率：≥30℃/s

　　表面处理推荐：微弧氧化+DLC复合涂层

　　8. 经济效益分析

　　与传统模具钢对比(以10万模次为例)：

　　指标SKD61PRODAX89

　　制造成本65%

　　加工工时40%

　　冷却时间55%

　　模具重量35%

　　维修频率60%

　　PRODAX89通过创新的合金设计和精密的热处理控制，实现了模具铝性能的突破性提升，特别适合需要兼顾超高精度、高生产效率和长寿命的高端模具应用场景。其优异的综合性能使其在光学、电子、汽车等高端制造领域展现出显著优势。