ALUMEC99铝合金表面强化处理技术进展

　　ALUMEC 99铝合金综合技术分析

　　ALUMEC 99是一种超高精度铝合金材料，专为精密机械加工和高稳定性要求应用而开发，具有优异的尺寸稳定性和机械加工性能，广泛应用于精密仪器、光学设备和高端工业领域。

　　ALUMEC99化学成分：

　　铝 Al ：余量 ;

　　硅 Si ：0.25;

　　铜 Cu ：0.10;

　　镁 Mg：2.2～2.8;

　　锌 Zn：0.10;

　　锰 Mn：0.10;

　　铬 Cr：0.15～0.35 ;

　　铁 Fe： 0.4 0 。

　　ALUMEC99力学性能：

　　抗拉强度(σb ) ：170～305MPa

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa)≥65

　　弹性模量(E)： 69.3～70.7Gpa

　　退火温度为：345℃。

　　质量特征

　　密度：2.80g/cm3。

　　泊松比：20℃(68F)时为0.33。

　　弹性模量：拉伸：72.4GPa(10.5×106psi)

　　剪切：28.0GPa(4.0×106psi)

　　压缩：73.8GPa(10.7×106psi)

　　ALUMEC99表面质量要求：

　　1、表面不允许有裂纹、腐蚀和硝盐痕迹。

　　2、表面上允许有深度不超过缺陷所在部位壁厚公称尺寸8%的起皮、气泡、表面粗超和局部机械损伤，但缺陷大深度不能超过0.5,缺陷总面积不超过板材总面积

　　的5。

　　3、允许供货方沿型材纵向打光至表面光滑。

　　4、其他要求：有需求方和供货方自己拟定。

　　二、机械性能（T651状态）

　　性能指标典型值测试标准

　　抗拉强度70-90 MPaISO 6892-1

　　屈服强度30-50 MPaISO 6892-1

　　延伸率≥35%ISO 6892-1

　　硬度20-25 HBWISO 6506-1

　　断裂韧性35 MPa·√mASTM E399

　　疲劳极限50 MPa (10⁷周次)DIN 50100

　　三、材料突出特性

　　1. 超凡的尺寸稳定性

　　长期稳定性：<0.005 mm/m/年（恒温环境）

　　热循环稳定性：ΔL/L<5×10⁻⁶（-50至+150°C循环）

　　机械应力释放：残余应力<10 MPa（特殊工艺处理）

　　2. zhuoyue的加工性能

　　表面粗糙度：可达Ra 0.05μm（精密车削）

　　刀具寿命：比普通铝合金提高3-5倍

　　切削力：比6061低约40%

　　3. 独特的物理特性

　　热变形率：<0.001%/°C（20-100°C）

　　磁导率：1.00002（接近完全抗磁）

　　超声波传播速度：6320 m/s（一致性±0.1%）

　　四、典型应用领域

　　1. 精密仪器制造

　　光学平台：

　　激光干涉仪基座

　　光学测量设备框架

　　电子显微镜样品台

　　精密机构：

　　陀螺仪框架

　　惯性导航部件

　　高精度直线导轨

　　2. 半导体工业

　　晶圆处理设备：

　　真空腔室内衬

　　机械手臂构件

　　光刻机定位平台

　　检测设备：

　　探针台基板

　　掩模版支架

　　晶圆检测载台

　　3. 科研装置

　　物理实验设备：

　　同步辐射组件

　　粒子探测器框架

　　超导磁体支撑结构

　　计量标准器：

　　长度标准块

　　角度基准平台

　　振动基准装置

　　4. 高端工业应用

　　精密模具：

　　光学镜片模具

　　微结构压印模板

　　精密注塑模芯

　　测量系统：

　　三坐标测量机框架

　　激光跟踪仪基体

　　圆度仪主轴

　　五、加工工艺规范

　　1. 热处理工艺

　　固溶处理：

　　温度：不适用（非热处理强化）

　　稳定化处理：

　　温度：150±5°C

　　保温：48小时/25mm厚度

　　冷却：炉冷至50°C以下

　　2. 机械加工指南

　　加工类型推荐参数特殊要求

　　车削v=300-500m/min, f=0.05-0.1mm/r使用PCD刀具

　　铣削v=2000-3000mm/min, ap≤0.5mm压缩空气冷却

　　钻孔v=50-80m/min, 啄钻量0.5D钻尖角118°

　　磨削砂轮GC120-JV, v=25-30m/s使用专用切削液

　　3. 表面处理技术

　　超精密抛光：

　　化学机械抛光(CMP)：SiO2悬浮液

　　电解抛光：电压15V，电解液温度60°C

　　功能性镀层：

　　无电镀镍：厚度5-10μm

　　真空气相沉积：类金刚石碳膜

　　防腐蚀处理：

　　铬酸转化膜：0.5-1.0g/m²

　　阳极氧化：硬质氧化10-15μm