Alumold350高导热铝合金在注塑模具中的热管理性能研究

　　Alumold 350（AlZnMgCu1.5）板材铝合金：高强模具与航空航天专用合金

　　Alumold 350 是一种超高强度铝合金，属于 Al-Zn-Mg-Cu系（类似AA7075但优化了加工性能），专为模具制造、航空航天结构件等高应力应用设计。其特点是极高的强度、优异的切削性能，同时可通过热处理进一步提升机械性能，是重载工业场景的理想选择。

　　Alumold350化学成分：

　　铝 Al ：余量

　　硅 Si ：≤0.40

　　铜 Cu ：≤0.10

　　镁 Mg：4.0～4.9

　　锌 Zn：≤0.25

　　锰 Mn：0.40～1.0

　　钛 Ti ：≤0.15

　　铬 Cr：0.05～0.25

　　铁 Fe： 0.000～ 0.400

　　注：单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　Alumold350力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≥480

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa)：≥177

　　伸长率 δ5 (%)：≥40

　　断面收缩率 ψ (%)：≥60

　　硬度 ：≤187HB;≤90HRB;≤200HV

　　密度：3.00g/cm3;

　　注 ：棒材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：棒材直径(方棒、六角棒内切圆直径)≤22

　　2. 机械性能（T651状态）

　　抗拉强度（Rm）：540–580 MPa（接近某些钢材）

　　屈服强度（Rp0.2）：480–520 MPa

　　延伸率（A50）：6–10%

　　硬度（HB）：150–170

　　弹性模量：72 GPa

　　3. 物理特性

　　密度：2.82 g/cm³（轻量化优势显著）

　　热导率：130 W/(m·K)（适合散热模具）

　　电导率：28% IACS（低于纯铝，需注意接地设计）

　　4. 关键优势

　　✅ 超高强度：接近AA7075-T651，但切削性更优。

　　✅ 优异的机加工性：适合CNC铣削、钻孔（刀具寿命比7075长20%）。

　　✅ 热处理响应好：通过T6/T651时效可进一步强化。

　　✅ 表面处理兼容性：可阳极氧化、镀镍或喷涂。

　　5. 局限性

　　❌ 焊接性差：需激光焊或摩擦焊（常规MIG/TIG易开裂）。

　　❌ 耐蚀性一般：需涂层保护（尤雾环境）。

　　❌ 冷成型困难：仅适合退火态（O态）下简单折弯。

　　二、典型用途

　　1. 模具制造

　　注塑模具：高耐磨镶件、模仁（替代P20钢减重40%）。

　　压铸模具：模架、滑块（耐热性优于普通铝模）。

　　冲压模具：导柱、模板（高刚性需求场景）。

　　2. 航空航天

　　飞机起落架部件、导弹舱体支架（需强度/重量比优化）。

　　卫星结构件（通过T6处理满足太空低温工况）。

　　3. 高端工业

　　液压缸体、机器人关节（兼顾轻量化与抗疲劳）。

　　光学仪器支架（低热变形特性）。

　　三、与其他高强铝合金对比

　　对比项Alumold 350AA7075-T651AA2024-T3

　　强度★★★★★（580 MPa）★★★★★（570 MPa）★★★★☆（470 MPa）

　　机加工性★★★★☆（低切削力）★★★☆☆（刀具磨损快）★★☆☆☆（粘刀倾向）

　　焊接性★☆☆☆☆（几乎不可焊）★☆☆☆☆★★☆☆☆

　　成本高中高中

　　选材建议：

　　需CNC精密加工：优先Alumold 350（如模具镶件）。

　　极端动态载荷：7075（如飞机蒙皮）。

　　铆接/紧固结构：2024。

　　四、加工与使用注意事项

　　1. 热处理工艺

　　固溶处理：470–490℃水淬 → T6状态（峰值强度）。

　　应力消除：T651（拉伸1–3%后时效）减少加工变形。

　　2. 机加工技巧

　　刀具：硬质合金或金刚石涂层（推荐铣削参数：Vc=300–500 m/min，fz=0.1 mm/齿）。

　　冷却液：必须使用水基乳化液（避免过热导致时效软化）。

　　3. 表面防护

　　硬质阳极氧化（膜厚25–50 μm）提升耐磨性。

　　化学镀镍（适用于腐蚀环境）。