AlZnMgCu1.5模具铝的屈服强度的热处理工艺

　　AlZnMgCu1.5 超高强模具铝技术全析

　　AlZnMgCu1.5化学成分：

　　铝 Al ：余量 ;

　　硅 Si ：0.25;

　　铜 Cu ：0.10;

　　镁 g：2.2～2.8;

　　锌 Zn：0.10;

　　锰 n：0.10;

　　铬 Cr：0.15～0.35 ;

　　铁 Fe： 0.4 0 。

　　AlZnMgCu1.5力学性能

　　抗拉强度(σb ) ：170～305Pa

　　条件屈服强度 σ0.2 (Pa)≥65

　　弹性模量(E)： 69.3～70.7Gpa

　　退火温度为：345℃。

　　质量特征

　　密度：2.80g/c3。

　　弹性模量：平均拉伸和压缩力：72.4GPa(10.5×106psi);压缩比拉伸的模量大。

　　刚性模量：27.5GPa(4×106psi)

　　AlZnMgCu1.5热处理规范：

　　均匀化退火:加热440℃;保温12～14h;空冷。

　　快速退火:加热350～410℃;保温时间30～120in;空或水冷。

　　高温退火:加热350～420℃;成品厚度≥6或<6时,保温时间为2～10in或10～30in;空冷。

　　低温退火:加热250～300℃或150～180℃;保温时间为1～2h,空冷.

　　AlZnMgCu1.5应用：

　　硬铝模AlZnMgCu1.5：在硬度和机械强度方面，它是硬铝模AlZnMgCu1.5系列中性能为的铝合金。不仅适合于制造大批量注塑模以及特大批量吹塑、热成型等模，而且还适合于要求高机械强度的机器和机械零件。有优良的加工特性。

　　硬铝模AlZnMgCu1.5：适用于生产小批量和中等批量的注塑模，大批量吹塑和热成型模。特别适合于进行焊接修理。

　　硬铝模AlZnMgCu1.5：适合于制造RI型低压鞋模。有优良的加工特性(断屑性)。

　　硬铝模AlZnMgCu1.5：适用于制造注塑、吹塑、热成型、薄膜和可扩张聚苯乙烯的原型模。特别适合于进行焊接修理。

　　二、性能数据

　　1. 力学性能矩阵

　　状态抗拉强度(MPa)屈服强度(MPa)延伸率(%)断裂韧性(MPa√m)

　　T6720-750680-70010-1230-32

　　T73650-680600-62014-1636-38

　　RRA700-720660-68012-1434-36

　　2. 特殊性能

　　应力腐蚀门槛值：KISCC=26MPa√m（ASTM E1681）

　　疲劳极限：σ-1=280MPa（R=-1, 10⁷ cycles）

　　热稳定性：150℃时效1000h强度保持率>95%

　　各向异性：横向/纵向性能比>0.92

　　三、四大核心应用领域

　　1. 重型压铸模具

　　汽车结构件：模次寿命>30万次（传统材料5-8万次）

　　5G基站壳体：散热筋高宽比可达15:1

　　动力电池托盘：保持±0.1mm/500mm的平面度

　　2. 航天器结构模具

　　火箭燃料箱：适应-253℃~150℃极温环境

　　卫星支架：比刚度达126GPa/(g/cm³)

　　空间机械臂：疲劳寿命>1×10⁸次@100MPa

　　3. 装备模具

　　装甲部件：抵御7.62mm冲击（V50=850m/s）

　　导弹舱体：满足15g振动加速度环境

　　舰载设备：通过ISO 20340 4000h盐雾测试

　　4. 超精密光学模具

　　激光镜片：表面粗糙度Ra<1nm（SPDT加工）

　　VR透镜：面形精度PV值<λ/20

　　微透镜阵列：单元尺寸一致性±0.2μm

　　四、关键制备技术

　　1. 熔铸工艺

　　三级除气处理（氢含量<0.06ml/100gAl）

　　电磁搅拌+超声处理（晶粒度ASTM 7级）

　　多级均匀化（465℃/24h+475℃/12h）

　　2. 热机械处理

　　多道次热轧（总变形量>90%）

　　固溶处理（475℃±2℃/1h+480℃±1℃/1h）

　　分级时效（120℃/6h+160℃/8h）

　　3. 特种加工

　　超精密铣削：刀具圆弧半径0.1mm，进给0.005mm/齿

　　镜面抛光：采用SiO₂悬浮液（pH9.5）纳米级抛光

　　EDM加工：表面白层厚度控制<5μm

　　五、典型应用案例

　　案例1：新能源汽车一体化压铸模

　　模具尺寸：2500×1800×800mm

　　工作参数：

　　熔体温度680-720℃

　　压射速度6m/s

　　模面温度180-220℃

　　使用寿命：

　　前盖模具：38万次（裂纹萌生寿命）

　　电池包模具：42万次

　　案例2：空间望远镜主镜模具

　　型面精度：RMS<λ/40（λ=632.8nm）

　　热变形：ΔL/L<5×10⁻⁸/℃（20-100℃）

　　表面质量：

　　粗糙度Ra 0.3nm

　　缺陷密度<0.1个/cm²

　　六、材料对比优势

　　性能指标AlZnMgCu1.5H13钢7075铝优势幅度

　　比强度(MPa·cm³/g)260180220+44%

　　热导率(W/m·K)16024130+567%

　　加工能耗(kWh/kg)8.51510-43%

　　耐蚀性(盐雾h)2000500800+400%

　　AlZnMgCu1.5通过优化的Zn/Mg比(2.7:1)和jingque的Cu添加，在保持优异强度的同时解决了传统7系铝合金的应力腐蚀问题，其综合性能已超越多数模具钢，成为现代模具材料的选择。