Alumold-350铝合金圆棒在半导体设备的应用

　　Alumold-350铝合金的用途及特性分析

　　一、材料概述

　　Alumold-350是一种超高强度模具专用铝合金（属Al-Zn-Mg-Cu系合金的增强型），通过特殊的热机械处理工艺(TMP)和微合金化技术，实现了接近模具钢的机械性能，同时保持了铝合金的轻质和加工优势。该材料特别适用于需要高强度、高耐磨性的精密模具应用。

　　Alumold-350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 。

　　Alumold-350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)

　　Alumold-350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

　　1. 机械性能

　　超高硬度：HB 320-350（T6状态）

　　zhuoyue强度：抗拉强度≥580MPa

　　良好韧性：断裂伸长率≥8%

　　疲劳性能：10⁷次循环疲劳极限150MPa

　　2. 物理特性

　　密度：2.85g/cm³

　　热导率：140W/m·K

　　电导率：30%IACS

　　热膨胀系数：23.5×10⁻⁶/K（20-200℃）

　　3. 特殊性能

　　类钢耐磨性：磨损率仅为普通铝合金的1/5

　　优异尺寸稳定性：热变形系数<0.05%/100℃

　　高抛光性：可镜面抛光至Ra≤0.02μm

　　耐应力腐蚀性：优于7075合金

　　三、典型应用领域

　　1. 高端模具制造

　　汽车灯罩高光模具

　　光学级导光板模具

　　精密连接器冲压模

　　2. 特种铸造

　　镁合金压铸模（寿命达8-15万次）

　　锌合金精密铸造模

　　贵金属首饰铸造模

　　3. 工业装备

　　半导体封装模具

　　精密机械导轨

　　自动化设备高耐磨部件

　　4. 特殊应用

　　航空航天工装夹具

　　高精度测量仪器基座

　　超精密光学调整机构

　　四、技术参数对比

　　性能指标Alumold-350S136钢7075-T6Alumold-150

　　硬度(HB)320-350300-350150150-170

　　热导率(W/m·K)

　　耐磨性指数0.81.00.20.3

　　重量比1.02.81.01.0

　　五、加工与处理

　　1. 加工建议

　　粗加工：

　　铣削：VC=200-350m/min，fz=0.1-0.3mm/tooth

　　车削：VC=250-400m/min，f=0.15-0.25mm/r

　　精加工：

　　铣削：VC=400-600m/min，fz=0.05-0.1mm/tooth

　　磨削：砂轮速度25-35m/s

　　2. 热处理工艺

　　固溶处理：470±5℃×2h，水淬（水温<30℃）

　　双级时效：

　　阶段：110℃×8h

　　第二阶段：160℃×12h

　　稳定化处理：120℃×24h（推荐）

　　3. 表面处理

　　微弧氧化（膜厚50-100μm，硬度HV≥1500）

　　纳米复合镀层

　　类金刚石碳涂层(DLC)

　　六、供应规格

　　板材尺寸：厚度10-200mm，宽度≤1200mm

　　圆棒直径：φ15-250mm

　　特殊型材：可根据需求定制

　　供应状态：T6（峰值时效）或T651（应力消除）

　　七、使用注意事项

　　高连续工作温度180℃（短期可耐受200℃）

　　模具设计推荐小圆角R≥0.3mm

　　加工后建议进行去应力处理（120℃×6h）

　　与钢材配合使用时需注意电偶腐蚀防护

　　重载模具建议每10万次检查尺寸稳定性

　　Alumold-350通过创新的纳米析出强化技术，在保持铝合金特性的同时实现了接近模具钢的机械性能，其比强度（强度/密度）达到传统模具钢的2.5倍。特别适合需要快速散热、轻量化和高精度的模具应用，在汽车LED透镜模具领域可替代钢材并提高生产效率40%以上。配合微弧氧化处理后，其使用寿命可达普通铝合金模具的5-8倍，虽然材料成本较高，但综合生命周期成本可降低30-50%。