Alumold-150铝合金的化学成分与力学性能分析

　　ALUMOLD-150铝合金深度技术分析报告

　　材料基本概况

　　ALUMOLD-150是一种高硬度、高导热性模具专用铝合金，属Al-Cu-Si-Mg-Ni系合金。该材料专为塑料注塑模、压铸模等高温工况设计，具有zhuoyue的热稳定性和抗热疲劳性能，其综合性能指标超越传统H13工具钢在模具应用中的表现。

　　Alumold-150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-150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

　　Alumold-150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。

　　物理性能参数

　　1. 基础物理特性

　　密度：2.85 g/cm³

　　热导率：180 W/(m·K)(T6状态)

　　比热容：900 J/(kg·K)

　　热膨胀系数：21.5×10⁻⁶/K(20-200℃)

　　电阻率：48 nΩ·m

　　2. 典型机械性能表

　　状态抗拉强度(MPa)屈服强度(MPa)伸长率(%)硬度(HRC)热导率(W/m·K)

　　T6420-460380-4208-1018-22170-190

　　T7380-420340-38010-1216-20180-200

　　O220-260100-14018-228-12200-220

　　核心性能优势

　　1. 模具专用特性

　　高热疲劳寿命：在200-300℃热循环下可达50,000次以上

　　抗热变形能力：300℃下强度保持率>75%

　　抛光性能：可达镜面级(#12000目)

　　蚀刻性能：精细纹理复制能力达5μm级别

　　2. 对比传统模具钢优势

　　性能指标ALUMOLD-150H13模具钢优势比较

　　热导率(W/m·K)18024高7.5倍

　　冷却时间减少40-50%基准显著缩短

　　重量2.85g/cm³7.8g/cm³轻63%

　　加工能耗降低60%基准显著节能

　　热处理工艺规范

　　1. 标准热处理流程

　　固溶处理：500-510℃/2h + 水淬

　　时效处理：

　　T6状态：150℃/12h

　　T7状态：180℃/8h + 250℃/4h

　　2. 特殊热处理工艺

　　等温时效：170℃/6h + 220℃/6h(提升尺寸稳定性)

　　深冷处理：-196℃/2h(提高硬度1-2HRC)

　　表面硬化：等离子渗氮(表面硬度≥800HV)

　　主要应用领域

　　1. 注塑模具应用

　　高光模具：汽车灯罩、光学镜片

　　精密齿轮模：模数<0.5的微型齿轮

　　透明件模具：导光板、透镜

　　2. 压铸模具应用

　　薄壁件压铸：手机中框(壁厚0.6-1.0mm)

　　高导热模具：LED散热壳体

　　耐腐蚀模具：医疗器件铸造

　　3. 其他工业应用

　　吹塑模具：PET包装容器

　　橡胶模具：精密密封件

　　热压模具：碳纤维复合材料成型

　　精密加工技术

　　1. 佳加工参数

　　加工方式切削速度(m/min)进给量(mm/rev)刀具选择表面粗糙度Ra(μm)

　　高速铣削600-10000.05-0.12PCD刀具0.2-0.4

　　精密车削300-5000.08-0.15CVD涂层0.4-0.8

　　深孔钻削50-800.06-0.10硬质合金1.2-1.6

　　电火花加工-脉冲宽度10-50μs铜钨电极0.8-1.2

　　2. 特种加工技术

　　激光抛光：功率300W，光斑0.2mm，Ra从1.2μm降至0.1μm

　　超声波辅助加工：振幅15μm，频率20kHz，切削力降低35%

　　离子束修形：精度达±0.5μm/100mm

　　表面处理方案

　　1. 高性能表面处理

　　硬质阳极氧化：

　　膜厚：50-80μm

　　硬度：≥400HV

　　摩擦系数：0.15-0.20

　　类金刚石镀膜(DLC)：

　　膜厚：2-5μm

　　硬度：2000-3000HV

　　耐温性：≤450℃

　　2. 复合表面强化

　　微弧氧化+PTFE复合层：摩擦系数<0.05

　　激光熔覆Ni基合金：硬度55-60HRC

　　等离子喷涂Cr₂O₃：孔隙率<3%

　　模具维护技术

　　1. 使用阶段维护

　　定期保养：每5万模次进行表面再生处理

　　温度控制：建议工作温度<300℃(连续)

　　清洁规范：使用pH7-8.5的专用清洗剂

　　2. 修复技术

　　激光熔覆修复：精度±0.05mm

　　冷焊修复：适用于局部损伤

　　电刷镀修复：修复厚度0.01-0.3mm

　　典型工程案例

　　案例1：超薄笔记本外壳模具

　　技术挑战：

　　壁厚0.6mm成型

　　表面Ra<0.05μm

　　日产量3000模次

　　解决方案：

　　采用ALUMOLD-150 T7状态

　　配合纳米级抛光

　　内置随形冷却水道

　　案例2：汽车LED大灯模具

　　极端要求：

　　透光率>92%

　　无熔接痕

　　耐温150℃

　　创新应用：

　　镜面抛光至#15000目

　　梯度温控系统

　　表面DLC镀膜处理