QC-10铝合金在汽车轻量化部件中的应用可行性分析

　　QC-10铝合金深度解析

　　一、基本信息

　　QC-10是美国铝业公司(Alcoa)开发的高性能铸造铝合金，属于Al-Cu-Mg系合金，主要针对模具和工装应用优化。

　　QC-10铝合金化学成分：

　　铝 Al：余量

　　硅 Si：≤0.10

　　铁 Fe：≤0.12

　　铜 Cu：1.2~1.9

　　锰 Mn：≤0.06

　　镁 Mg：1.9~2.6

　　铬 Cr：0.18~0.25

　　锌 Zn：5.2~6.2

　　钛 Ti：≤0.06

　　未指定的其他元素：每种：≤0.05;合计：≤0.15

　　QC-10力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≤305

　　伸长率 δ10 (%)：≥5

　　密度：2.730g/cm。

　　泊松比：20℃(68F)

　　时为0.33。

　　弹性模量：拉伸：69.3GPa(10.1?106psi)，

　　剪切26GPa(3.75?106psi)，

　　压缩70.7GPa(10.3?106psi)

　　注 ：管材室温力学性能 试样尺寸：壁厚/mm (所有) 状态：铝及铝合金拉(轧)制无缝管 (H32)

　　试样尺寸：所有

　　三、典型物理性能

　　性能指标数值备注

　　密度2.80 g/cm³

　　热导率140-160 W/(m·K)20-100℃

　　热膨胀系数22.5×10⁻⁶/℃20-100℃

　　电导率40-45% IACS

　　四、机械性能

　　状态抗拉强度(MPa)屈服强度(MPa)延伸率(%)硬度(HB)

　　T5340-380280-3205-7110-120

　　T6380-420330-3704-6125-135

　　T7360-400310-3505-7115-125

　　五、核心特性

　　优异的热稳定性

　　在200℃长期使用保持85%初始强度

　　热疲劳性能优于普通模具钢

　　zhuoyue的加工性能

　　切削速度可比模具钢提高3-5倍

　　可达到Ra 0.4μm的表面光洁度

　　良好的尺寸稳定性

　　热处理变形量<0.05%

　　长时间使用尺寸变化<0.02mm/m

　　六、主要应用领域

　　1. 塑料模具

　　光学镜片注塑模具

　　汽车灯具模具

　　电子产品外壳模具

　　2. 压铸模具

　　锌合金压铸模具(寿命10-15万次)

　　镁合金压铸模芯

　　3. 其他应用

　　航空航天工装夹具

　　半导体设备部件

　　精密测量仪器基座

　　七、加工与热处理指南

　　机加工参数

　　切削速度：250-350 m/min(硬质合金刀具)

　　进给量：0.15-0.25 mm/齿

　　推荐使用水溶性切削液

　　热处理工艺

　　T6：155℃×6-8h

　　T7：175℃×4-6h

　　固溶处理：535℃±5℃×8-12h，水淬

　　时效处理：

　　表面处理选项

　　硬质阳极氧化(膜厚25-50μm)

　　化学镀镍(硬度HV600-800)

　　PVD涂层(TiN、CrN等)

　　八、与竞品对比

　　特性钢

　　热导率

　　切削性★★★★★★★★★★★★★

　　模具寿命20万次15万次不适用50万次

　　成本比1.00.80.61.5

　　九、使用注意事项

　　设计建议

　　小壁厚≥4mm

　　冷却水道间距建议20-25mm

　　维护要求

　　每3-6个月检查尺寸稳定性

　　避免使用酸性清洗剂

　　焊接修复

　　推荐使用4047焊丝

　　预热温度150-200℃

　　焊后需重新时效处理

　　QC-10铝合金特别适用于需要良好热传导和中等强度的模具应用，在光学制品和电子产品模具领域具有显著优势。具体选型时建议根据实际生产条件进行寿命成本分析。