ALUMEC100铝合金在汽车轻量化车身板件的应用

　　ALUMEC 100 铝合金板材详解

　　1. 基本概述

　　ALUMEC 100 是一种超高硬度、高耐磨性的模具和精密工程用铝合金，由瑞典Sapa集团（现属Hydro）开发。它是ALUMEC系列中的高性能合金，专为高负荷、高磨损环境设计，广泛应用于注塑模具、压铸模具、航空航天结构件和精密机械等领域。

　　ALUMEC100化学成分

　　铝(Al) 余量

　　铬(Cr)≤0.04

　　锆(Zr)0.08～0.15

　　锌(Zn)5.7～6.7

　　硅(Si)≤0.12

　　铁(Fe)0.000～0.150

　　锰(Mn)≤0.10

　　镁(Mg)1.9～2.6，

　　钛(Ti)≤0.06

　　铜(Cu)2.0～2.6

　　ALUMEC100铝棒力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≥530

　　伸长应力 σp0.2 (MPa)：≥400

　　伸长率 δ10 (%)：≥5

　　弹性模量：72GPa，

　　热膨胀系数23.5

　　熔点范围490-630

　　电导率41

　　电阻率0.0415

　　退火温度415，

　　固溶温度475，

　　时效温度125-175

　　斯录注 ：管材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：所有

　　ALUMEC100铝合金特点

　　1、高强度可热处理合金。

　　2、优异的耐热性能。

　　3、良好的耐疲劳性能。

　　4、良好的刚度、比强度。

　　5、良好的机械加工性。

　　6、优异的耐应力腐蚀开裂性能。

　　关键点：

　　超高锌镁含量（Zn+Mg≥10%），使其在T6时效后达到接近工具钢的硬度（HB 200-240）。

　　铜的加入显著提升高温稳定性，适合长期高温工作环境（如压铸模具）。

　　极低硅铁含量确保超镜面抛光性能（Ra≤0.01μm），适用于光学级模具。

　　3. 主要特性

　　（1）机械性能（T6热处理后）

　　性能指标数值范围

　　硬度（HB）200-240

　　抗拉强度（MPa）580-630

　　屈服强度（MPa）520-570

　　延伸率（%）5-8

　　热导率（W/m·K）130-150

　　热膨胀系数（10⁻⁶/°C）23-24

　　特点：

　　硬度接近预硬钢（如P20/NAK80），但重量轻60%。

　　优异的耐磨性：适用于玻纤增强塑料、碳纤维复合材料等高磨损工况。

　　高热导率：比模具钢快3倍冷却，显著缩短注塑周期。

　　（2）加工性能

　　切削性：需使用硬质合金或金刚石刀具，推荐低转速、高进给。

　　抛光性：可镜面抛光至光学级（Ra≤0.01μm），需钻石研磨膏。

　　焊接性：需预热（150-200°C）并使用4043或5356焊丝，焊后需重新时效。

　　（3）热处理工艺

　　固溶处理（470-490°C水淬）

　　人工时效（120-140°C×24h，T6状态）

　　注意：避免过时效（>150°C），否则强度会显著下降。

　　4. 典型用途

　　行业具体应用

　　注塑模具汽车透镜、医疗部件（高光/蚀纹表面）

　　压铸模具铝合金压铸模镶块（寿命20-50万次）

　　航空航天无人机机身、卫星结构件

　　精密机械光学仪器支架、半导体设备

　　应用案例：

　　汽车LED透镜模：超高光表面+耐高温工程塑料（如PEEK）。

　　5G通信壳体压铸模：耐铝液侵蚀，寿命达30万次以上。

　　航天器支架：比钛合金成本低50%，强度满足极端工况。

　　5. 与其他材料对比

　　对比项ALUMEC 100ALUMEC 89H13工具钢

　　硬度（HB）200-240180-220300-350

　　热导率130-150140-16025-30

　　模具寿命高（20-50万次）中高（10-30万次）极高（>100万次）

　　成本极高高中等

　　选型建议：

　　极端耐磨+轻量化 → ALUMEC 100

　　平衡成本与性能 → ALUMEC 89

　　超长寿命重型模具 → H13钢+表面涂层

　　6. 使用注意事项

　　模具设计：

　　避免应力集中，建议圆角R≥5mm。

　　冷却系统：

　　优化水路布局（间距≤40mm）以大化热导率优势。

　　表面处理：

　　硬质阳极氧化（HV≥1200）或DLC涂层可进一步提升耐磨性。

　　7. 总结

　　ALUMEC 100铝合金的核心优势：

　　✅ 钢级硬度+铝的轻量化（密度2.8g/cm³）

　　✅ 超镜面抛光能力（光学级表面）

　　✅ zhuoyue的热管理性能（缩短生产周期30%以上）

　　特别适用于高端注塑模、精密压铸和航天领域。