AlMg2.5铝合金疲劳强度与切削性能对比研究

　　AlMg2.5模具铝的用途及特性全面解析

　　材料基本介绍

　　AlMg2.5（又称5052铝合金）是一种Al-Mg系防锈铝合金，镁含量约为2.2-2.8%，是模具制造中常用的中强度铝合金材料。与ALHIGHCE相比，AlMg2.5更强调耐蚀性和成型性。

　　AlMg2.5实测化学成分：

　　铝 Al(小值)：余量

　　硅 Si：0.30~0.6

　　铁 Fe：0.10~0.30

　　铜 Cu：≤0.10

　　锰 Mn：≤0.10

　　镁 Mg：0.35~0.6

　　铬 Cr：≤0.05

　　锌 Zn：≤0.15

　　钛 Ti：≤0.10

　　未指定的其他元素：单个：≤0.05;合计：≤0.15

　　注：①在生产者或供者与买方都同意下，挤压件和锻件(Zr+Ti)限量大可定为0.25%

　　AlMg2.5力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≥245

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa)：≥140

　　伸长率 δ10 (%)：≥10

　　注 ：型材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：所有厚度

　　状态：铝及铝合金拉(轧)制无缝管 (H32)

　　质量特征

　　密度：2.75g/cm3。

　　弹性模量：拉伸：70.3GPa(10.2×106psi)，剪切26.4GPa(3.83×106psi)，压缩71.7GPa(10.4×106psi)

　　疲劳强度：H321和H116状态：循环5106次时160MPa(23ksi);R.R.Moore型试验。

　　性能：具有良好的延展性、抗蚀性;

　　应用：电子、电气用弹簧、开关、接插件、引线框架、连接器、端子、振动片等。AlMg2.5用于弹性材料;弹性要求特别高时，选用AlMg2.5;

　　功能：适用于制作弹性元件、零件、耐蚀零件和抗磁零件等材料。

　　主要特性分析

　　1. 机械性能

　　中等强度：抗拉强度170-240MPa，屈服强度≥65MPa

　　良好延展性：延伸率可达12-25%

　　硬度适中：布氏硬度约47HB

　　2. 物理特性

　　密度：2.68g/cm³

　　热导率：138W/(m·K)

　　电导率：35%IACS

　　熔点范围：607-650°C

　　3. 耐蚀性能

　　耐海水腐蚀：特别适合潮湿环境模具

　　抗氧化性能：表面自然形成的氧化膜致密稳定

　　应力腐蚀敏感性低：优于高镁含量铝合金

　　4. 加工特性

　　冷加工性能优异：适合冲压、折弯等成型工艺

　　切削性能良好：但粘刀倾向需注意

　　焊接性能：可采用TIG/MIG等多种焊接方式

　　主要应用领域

　　1. 塑料模具

　　中小批量塑料制品模具

　　对表面光洁度要求不高的试制模具

　　典型应用：日用品、包装容器

　　2. 钣金成型模具

　　冲压模、弯曲模、拉伸模

　　尤其适合不锈钢、镀锌板成型

　　典型应用：厨具、建筑装饰件

　　3. 橡胶模具

　　各种橡胶制品硫化模

　　发泡橡胶成型模

　　典型应用：密封件、减震垫

　　4. 其他用途

　　低压铸造模

　　玻璃模具

　　工艺模型制作

　　与常见模具材料对比

　　特性AlMg2.57075ALHIGHCEP20钢

　　强度★★☆☆☆★★★★☆★★★★☆★★★★★

　　耐蚀★★★★★★★☆☆☆★★★★☆★★☆☆☆

　　加工★★★★☆★★★☆☆★★★★★★★☆☆☆

　　成本★★★★★★★★☆☆★★★☆☆★★☆☆☆

　　重量★★★★★★★★★★★★★★★★★☆☆☆

　　典型应用案例

　　塑料瓶盖注塑模

　　要求：耐腐蚀、低成本

　　效果：模具寿命20万次，成本仅为钢模1/3

　　不锈钢水槽拉伸模

　　要求：抗粘着磨损

　　效果：产品表面无划痕，模具修模周期延长50%

　　汽车橡胶密封条硫化模

　　要求：耐热老化

　　效果：连续使用温度150°C不变形

　　使用技术建议

　　1. 加工参数优化

　　切削加工：推荐使用锋利刀具，高速钢刀具转速800-1200rpm，硬质合金刀具1500-2500rpm

　　抛光工艺：从180#→400#→600#→800#→1200#逐步抛光可达Ra0.4μm

　　2. 热处理指导

　　退火温度：345°C

　　不可热处理强化

　　加工硬化后可在150-180°C去应力退火

　　3. 表面处理方案

　　化学氧化：形成0.5-4μm转化膜

　　阳极氧化：膜厚5-25μm，硬度HV300-500

　　喷涂PTFE：改善脱模性能

　　选材注意事项

　　适用场景：更适合腐蚀环境、短期周转模具

　　限制条件：不适用于高压、高温(>200°C)工况

　　经济性：材料成本比ALHIGHCE低约40%，适合预算有限项目

　　维护要求：需定期清洁保养防止点蚀

　　AlMg2.5以其优异的性价比和耐蚀性，在特定模具领域仍保持着重要地位，尤其适合中小企业和短期项目使用。