Alumold150铝合金在航天器舱体模具中的应用

　　ALUMOLD 150圆棒模具铝全面解析

　　Alumold150化学成分：

　　铝 Al ：余量

　　硅 Si ：≤0.40

　　铜 Cu ：≤0.10

　　镁 Mg：4.0～4.9

　　锌 Zn：≤0.25

　　锰 Mn：0.40～1.0

　　钛 Ti ：≤0.15

　　铬 Cr：0.05～0.25

　　铁 Fe： 0.000～ 0.400

　　注：单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　Alumold150力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≥480

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa)：≥177

　　伸长率 δ5 (%)：≥40

　　断面收缩率 ψ (%)：≥60

　　硬度 ：≤187HB;≤90HRB;≤200HV

　　密度：3.00g/cm3;

　　注 ：棒材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：棒材直径(方棒、六角棒内切圆直径)≤22

　　Alumold150热处理规范：

　　均匀化退火：加热480～495℃;保温12～14h;炉冷。

　　退火:加热390～430℃;保温时间30～120min;炉冷至300℃，空冷。

　　快速退火：加热350～370℃;保温时间为30～120min;空冷。

　　淬火和时效:淬火495～505℃,水冷;人工时效185～195℃,6～12h,空冷;自然时效:室温96h。

　　四、热处理工艺规范

　　1. 标准热处理流程

　　固溶处理：465±5℃/1.5-2h + 水淬(20-40℃)

　　时效处理：

　　单级时效：120℃/24h

　　双级时效：100℃/8h + 160℃/12h(提高韧性)

　　2. 特殊热处理

　　RRA处理：回归再时效(可提升强度10-15%)

　　回归阶段：200℃/30min

　　再时效：120℃/24h

　　深冷处理：-196℃×24h(提高尺寸稳定性)

　　五、主要应用领域

　　1. 高端模具制造

　　超精密注塑模：光学透镜、医疗部件

　　高压压铸模：汽车结构件(≥800bar)

　　复合材料成型模：碳纤维部件

　　冲压模具：高强度钢板(≥980MPa)成形

　　2. 特殊工业应用

　　航空航天：飞机高应力结构件

　　半导体设备：晶圆处理部件

　　装备：轻量化装甲组件

　　赛车部件：传动系统关键零件

　　六、加工技术指南

　　1. 机械加工参数

　　加工方式切削速度进给量刀具材料

　　车削120-180 m/min0.1-0.2 mm/r金刚石涂层

　　铣削80-150 m/min0.05-0.15 mm/toothSiAlN涂层

　　钻削30-50 m/min0.05-0.1 mm/r整体硬质合金

　　磨削25-35 m/s0.005-0.02 mm/pass金刚石砂轮

　　2. 加工注意事项

　　粗加工后需进行去应力退火(250℃×2h)

　　推荐使用高刚性加工中心，避免颤振

　　切削液应选用专用铝合金切削液

　　精加工前需进行稳定化处理

　　七、表面处理方案

　　1. 功能性处理

　　硬质阳极氧化：厚度50-100μm，硬度≥HV900

　　微弧氧化：形成Al₂O₃陶瓷层(100-150μm)

　　DLC涂层：类金刚石碳涂层(2-5μm)

　　化学镀镍：Ni-P合金(50-75μm)

　　2. 复合处理工艺

　　机械抛光→电解抛光→硬质氧化

　　喷砂处理→微弧氧化→密封处理

　　激光毛化→PVD涂层

　　八、材料优势分析

　　强度重量比：优于工具钢，重量减轻60%

　　热疲劳性能：比H13钢提高3-5倍寿命

　　加工效率：机械加工速度是钢的3-8倍

　　热响应性：冷却时间缩短30-40%

　　整体成本：模具总成本降低25-35%

　　九、典型模具案例

　　汽车领域：

　　变速箱壳体压铸模(寿命≥150,000次)

　　全LED车灯反射器注塑模(Ra≤0.05μm)

　　电子领域：

　　5G基站散热器压铸模

　　手机中框精密注塑模

　　光学领域：

　　手机镜头模组注塑模

　　VR镜片注塑模

　　十、使用维护规范

　　模具预热：梯度升温至180-200℃

　　工作温度：连续工作≤250℃，峰值≤300℃

　　日常保养：

　　每5万模次抛光维护

　　使用专用模具清洗剂

　　存储条件：

　　相对湿度≤40%

　　表面涂防腐剂

　　修复技术：

　　激光熔覆修复

　　冷焊修复技术

　　ALUMOLD 150代表了当前铝合金模具材料的水平，其通过创新的Zr/Cr复合微合金化设计和优化的热处理工艺，实现了超高强度与良好韧性的完美结合，特别适合替代钢材制造对轻量化、热管理和生产效率有严苛要求的模具应用。