HOKOTOL模具铝热处理性能的影响研究

　　HOKOTOL 模具铝全面技术解析

　　1. 材料基础背景

　　HOKOTOL 是日本轻金属株式会社（Nippon Light Metal）研发的高性能模具铝合金，属于Al-Zn-Mg系合金，专门针对高耐磨、高导热模具应用优化。

　　HOKOTOL化学成分

　　铝(Al) 余量

　　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

　　HOKOTOL铝棒力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≥530

　　伸长应力 σp0.2 (MPa)：≥400

　　伸长率 δ10 (%)：≥5

　　弹性模量：72GPa，

　　热膨胀系数23.5

　　熔点范围490-630

　　电导率41

　　电阻率0.0415

　　退火温度415，

　　固溶温度475，

　　时效温度125-175

　　斯录注 ：管材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：所有

　　HOKOTOL铝合金特点

　　1、高强度可热处理合金。

　　2、优异的耐热性能。

　　3、良好的耐疲劳性能。

　　4、良好的刚度、比强度。

　　5、良好的机械加工性。

　　6、优异的耐应力腐蚀开裂性能。

　　2. 核心性能特征

　　2.1 机械性能（T6状态）

　　参数HOKOTOL普通7075优势对比

　　抗拉强度450-480MPa510-540MPa-12%

　　屈服强度380-420MPa430-460MPa-10%

　　延伸率14-16%7-9%+80%

　　硬度135-145HB150-160HB-10%

　　冲击韧性35J/cm²25J/cm²+40%

　　2.2 特殊优势

　　疲劳性能：10⁷次循环应力达200MPa

　　导热系数：160W/(m·K)（是模具钢的5倍）

　　焊接性能：ER5356焊丝焊接强度系数≥0.9

　　耐蚀性：优于7000系常规合金（CCT试验通过3000h）

　　3. 主要应用领域

　　3.1 典型模具应用

　　塑料注塑模具：

　　LED透镜模具

　　医疗耗件模具

　　压铸模具：

　　锌合金压铸模（模座、镶件）

　　小型铝压铸件模具

　　冲压模具：

　　薄板精密冲裁模（厚度<1mm）

　　渐进式模架

　　3.2 行业应用案例

　　电子行业：智能手机中框冲压模（寿命50万冲次）

　　汽车行业：车灯反射镜注塑模（表面Ra≤0.02μm）

　　日用品：化妆品包装吹塑模（冷却周期缩短30%）

　　4. 加工处理技术

　　4.1 热处理工艺

　　固溶处理：

　　温度：470±5℃

　　保温时间：1h/25mm

　　冷却方式：水雾冷却

　　时效处理：

　　单级时效：120℃×24h

　　双级时效（优选）：100℃×8h + 150℃×8h

　　4.2 机加工参数

　　加工类型切削速度(m/min)进给量(mm/rev)刀具建议

　　粗铣800-10000.15-0.25硬质合金4刃铣刀

　　精铣1200-15000.05-0.08PCD刀具

　　车削300-4000.10-0.15CBN刀片

　　5. 表面处理方案

　　5.1 常规处理

　　硬质阳极氧化：

　　膜厚：30-50μm

　　硬度：≥600HV

　　摩擦系数：0.2-0.3

　　5.2 高端处理

　　微弧氧化：

　　膜层：Al₂O₃陶瓷

　　厚度：50-80μm

　　耐温：800℃

　　DLC镀层：

　　厚度：2-5μm

　　硬度：≥2000HV

　　6. 选型对比分析

　　特性HOKOTOLALUMEC89SKD61

　　密度2.8g/cm³2.9g/cm³7.8g/cm³

　　导热160W/mK130W/mK25W/mK

　　成本★★★★★★★★★★★★

　　适用寿命10-20万次20-30万次50万次+

　　7. 使用技术要点

　　冷却系统设计：

　　水道距型面距离≥15mm

　　推荐使用模温机控制（ΔT≤5℃）

　　维护规范：

　　每5000模次需抛光保养

　　停机超过24小时需涂防锈油

　　修复焊接：

　　预热温度：120-150℃

　　焊后热处理：100℃×4h去应力

　　8. 技术优势总结

　　HOKOTOL的核心价值：

　　优化的Zn/Mg比实现强度与韧性的佳平衡

　　特殊的Zr/Cr微合金化提高热稳定性

　　创新的T6x热处理工艺提升综合性能