Alumold-400铝合金成分、性能与热处理工艺详解

　　Alumold-400 超高精密模具铝合金技术档案

　　Alumold-400化学成分：

　　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

　　铝(Al) 余量

　　注：单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　Alumold-400铝棒力学性能：

　　密度：20℃(68℉)时为 2.83g/cm3(0.102lb/in3)。

　　退火温度 415℃(775℉)

　　固溶温度 475℃(890℉)

　　时效温度 120-175℃(250-350℉)

　　注 ：管材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：所有壁厚

　　二、颠覆性性能参数

　　1. 力学性能（T74状态）

　　抗拉强度：720-750MPa（超越7000系航空铝30%）

　　屈服强度：690-710MPa

　　延伸率：8-10%（同类高强铝仅3-5%）

　　维氏硬度：HV220-240

　　2. 热物理特性

　　参数数值对比参考

　　热导率125W/(m·K)仍优于H13钢4倍

　　热膨胀系数21.5×10⁻⁶/K匹配光学玻璃

　　比刚度29GPa·cm³/g航天钛合金级别

　　3. 超精密特性

　　镜面抛光性：可达**#20000**（电子显微镜级）

　　尺寸稳定性：±0.001mm/100mm（25±5℃）

　　切削力：仅P20钢的25%

　　三、应用领域

　　1. 光电子制造

　　蓝宝石衬底热压模具

　　AR/VR衍射光波导纳米压印模板

　　极紫外光刻（EUV）掩模版框架

　　2. 医疗精密

　　人工晶体注塑模仁（表面Ra≤5nm）

　　微创手术器械锻造模

　　齿科陶瓷3D打印热场组件

　　3. 超精密工装

　　卫星反射镜碳纤维成型模具

　　芯片封装引线框架级进模

　　量子器件真空镀膜治具

　　四、超凡加工技术

　　1. 特种热处理

　　非晶化处理：

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　　# 工艺曲线

　　升温速率：300℃/min → 550℃（Ar保护）

　　保温：10min → 超快淬火（10⁶K/s）

　　纳米时效：

　　三级阶梯时效（80℃×24h → 120℃×6h → 160℃×1h）

　　2. 超精加工参数

　　工艺设备要求关键参数

　　超精车削空气静压主轴切削速度500m/min，ap≤0.01mm

　　微细铣削纳米定位平台fz=0.005mm/t，径向切深0.05mm

　　电解抛光脉冲电流电源电流密度5A/dm²，Ra可达0.8nm

　　3. 表面工程

　　原子层沉积（ALD）：

　　首层Al₂O₃（50nm）→ 次层DLC（20nm）

　　摩擦系数降至0.05（类PTFE效果）

　　五、材料对比矩阵

　　特性Alumold-400钨钢单晶硅

　　热变形量0.001mm/℃0.003mm/℃0.0005mm/℃

　　比强度265MPa·cm³/g180MPa·cm³/g70MPa·cm³/g

　　导热率125W/(m·K)75W/(m·K)150W/(m·K)

　　成本系数1.03.28.5