ALUMOLD铝合金的硬度、强度及耐腐蚀性测试分析

　　ALUMOLD铝合金材料深度技术解析

　　材料基本概况

　　ALUMOLD是一种高精度模具专用铝合金，由北美铝业公司(Alcoa)开发，专为塑料注塑模具、压铸模具和橡胶模具设计。该合金通过特殊热处理工艺和微合金化处理，实现了传统模具铝合金性能的突破性提升。

　　ALUMOLD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

　　ALUMOLD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

　　缺陷控制：

　　气孔率：<0.5%

　　氧化夹杂：≤0.1mm²/cm²

　　核心物理机械性能

　　1. 典型机械性能

　　性能指标数值范围测试标准

　　拉伸强度(MPa)310-345ASTM B557

　　屈服强度(MPa)255-285ASTM B557

　　延伸率(%)10-12ASTM E8

　　硬度(HB)95-105ASTM E10

　　弹性模量(GPa)70.5-72.5ASTM E111

　　2. 热物理性能

　　热导率：160-175 W/(m·K)(25℃)

　　线膨胀系数：23.2×10⁻⁶/℃(20-100℃)

　　比热容：900 J/(kg·K)

　　熔化范围：600-655℃

　　材料独特优势

　　1. 加工性能优势

　　切削加工性：达到易切削钢的85%

　　表面抛光性：可镜面抛光至Ra0.05μm

　　蚀纹效果：能实现精细的EDM纹路

　　2. 使用寿命优势

　　抗热疲劳性：比传统铝模合金高3-5倍

　　抗变形能力：300℃时强度保持率>75%

　　耐腐蚀性：通过500h盐雾试验

　　热处理工艺

　　1. T6热处理规范

　　固溶处理：535±5℃×6-8h，水淬

　　人工时效：160±5℃×8-10h

　　尺寸变化：≤0.05%

　　2. 特殊热处理

　　等温热处理：

　　先475℃×4h+水淬

　　后175℃×12h

　　效果：强度提升15%，韧性提高20%

　　工业应用领域

　　1. 塑料成型模具

　　精密注塑模：

　　适合光学透镜(如手机摄像头镜片)

　　成型周期缩短30-40%

　　大型模具：

　　汽车仪表板模具(重量减轻60%)

　　导热快，冷却时间减少25%

　　2. 压铸领域应用

　　锌合金压铸：模次寿命10-15万次

　　镁合金压铸：特别适合薄壁件(0.8mm)

　　3. 其他应用

　　吹塑模具：瓶坯生产模具

　　橡胶模具：硅胶按键生产

　　快速原型：试模周期缩短70%

　　加工技术参数

　　1. 机加工推荐参数

　　加工方式主轴转速(rpm)进给(mm/min)切削深度(mm)

　　粗铣6000-80001500-20002-4

　　精铣10000-15000800-12000.2-0.5

　　钻孔(Φ10)5000-6000300-400-

　　2. 特种加工技术

　　电火花加工：

　　电流25-35A

　　表面粗糙度Ra1.6-3.2μm

　　激光加工：

　　光纤激光功率500-800W

　　切割速度4-6m/min(3mm厚)

　　表面处理方案

　　1. 常规表面处理

　　阳极氧化：

　　膜厚25-30μm

　　硬度HV400-500

　　硬质氧化：

　　膜厚50-80μm

　　硬度HV600-800

　　2. 表面技术

　　微弧氧化：

　　陶瓷层厚度100-150μm

　　耐温性达2000℃

　　PVD涂层：

　　CrN涂层(3-5μm)

　　摩擦系数降低40%

　　典型工程案例

　　案例1：汽车LED灯罩模具

　　技术要求：

　　透光率偏差<1%

　　成型周期<15s

　　解决方案：

　　使用ALUMOLD制作模芯

　　实现镜面抛光Ra0.02μm

　　模具寿命达50万次

　　案例2：医疗导管接头模具

　　特殊需求：

　　尺寸精度±0.005mm

　　无脱模剂生产

　　达成指标：

　　产品合格率99.8%

　　换模时间缩短60%

　　案例3：消费电子外壳模具

　　生产挑战：

　　0.3mm薄壁结构

　　蚀纹要求#30000

　　加工效果：

　　完美复制精细纹理

　　冷却均匀无变形