AlZn5.5MgCu铝合金的化学成分与强化相研究

　　AlZn5.5MgCu铝合金（Alumold系列）技术解析

　　AlZn5.5MgCu化学成分：

　　铝 Al ：余量 ;

　　硅 Si ：0.25;

　　铜 Cu ：0.10;

　　镁 g：2.2～2.8;

　　锌 Zn：0.10;

　　锰 n：0.10;

　　铬 Cr：0.15～0.35 ;

　　铁 Fe： 0.4 0 。

　　AlZn5.5MgCu力学性能

　　抗拉强度(σb ) ：170～305Pa

　　条件屈服强度 σ0.2 (Pa)≥65

　　弹性模量(E)： 69.3～70.7Gpa

　　退火温度为：345℃。

　　质量特征

　　密度：2.80g/c3。

　　弹性模量：平均拉伸和压缩力：72.4GPa(10.5×106psi);压缩比拉伸的模量大。

　　刚性模量：27.5GPa(4×106psi)

　　AlZn5.5MgCu热处理规范：

　　均匀化退火:加热440℃;保温12～14h;空冷。

　　快速退火:加热350～410℃;保温时间30～120in;空或水冷。

　　高温退火:加热350～420℃;成品厚度≥6或<6时,保温时间为2～10in或10～30in;空冷。

　　低温退火:加热250～300℃或150～180℃;保温时间为1～2h,空冷.

　　二、核心特性

　　物理性能

　　密度：2.80 g/cm³

　　热导率：160 W/(m·K) @25℃

　　线膨胀系数：23.8×10⁻⁶/K (20-100℃)

　　电阻率：45 nΩ·m

　　机械性能（T651状态）

　　参数典型值

　　抗拉强度(Rm)520-550 MPa

　　屈服强度(Rp0.2)460-490 MPa

　　延伸率(A50)10-12%

　　布氏硬度(HBW)165-180

　　冲击韧性(KU₂)25-30 J

　　三、材料优势

　　高强度/重量比：比强度达到185 MPa·cm³/g，优于大多数模具钢

　　优异的加工性能：

　　切削力仅为钢的1/3

　　可实现Ra0.1μm的表面光洁度

　　良好的热性能：

　　热导率是模具钢的5-7倍

　　热膨胀系数与塑料匹配性好

　　经济性：

　　加工能耗降低60%

　　刀具寿命延长3-5倍

　　四、典型应用领域

　　1. 塑料模具

　　光学透镜注塑模

　　精密齿轮注塑模

　　薄壁容器吹塑模

　　2. 冲压模具

　　电子接插件精密冲模

　　引线框架高速冲模

　　手机金属外壳冲压模

　　3. 其他工业应用

　　半导体设备部件

　　精密测量仪器基座

　　自动化机械导向部件

　　五、热处理规范

　　标准热处理工艺

　　固溶处理：

　　475±5℃保温2小时

　　水淬（水温20-40℃）

　　时效处理：

　　120℃×24小时（T6状态）

　　或105℃×8h + 155℃×8h（T7状态）

　　T7状态可获得更好的尺寸稳定性和抗应力腐蚀性能

　　六、加工指南

　　推荐切削参数

　　工序刀具材质切削速度(m/min)进给(mm/齿)切深(mm)

　　粗加工硬质合金200-3000.15-0.253-5

　　精加工PCD刀具500-8000.05-0.100.2-0.5

　　加工注意事项

　　避免使用含氯切削液

　　精加工前建议进行稳定化处理（150℃×4h）

　　采用锋利的刀具和大前角设计

　　七、表面处理方案

　　硬质阳极氧化：

　　膜厚：20-30μm

　　硬度：HV800-1000

　　化学镀镍：

　　镀层厚度：10-15μm

　　硬度：HV500-600

　　物理气相沉积(PVD)：

　　适用涂层：TiN、CrN

　　涂层厚度：2-5μm

　　八、与其他材料对比

　　特性AlZn5.5MgCu模具钢P20对比优势

　　密度(g/cm³)2.807.85轻64%

　　热导率(W/m·K)16029高5.5倍

　　加工工时13节省67%

　　模具成本11.5低33%