AlZn5.5MgCu模具铝在医疗器械精密加工中的解决方案

　　AlZn5.5MgCu模具铝技术报告

　　一、材料基本特性

　　AlZn5.5MgCu是一种高强度变形铝合金，属于7xxx系列（Al-Zn-Mg-Cu系）的改良型合金。该材料通过jingque控制Zn/Mg比例和Cu元素的添加，实现了优异的综合性能平衡。

　　AlZn5.5MgCu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

　　AlZn5.5MgCu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

　　二、核心性能参数

　　1. 机械性能（T6状态）

　　抗拉强度：530-570MPa

　　屈服强度：480-520MPa

　　延伸率：8-12%

　　硬度：160-175HB

　　断裂韧性：30-35MPa·m^1/2

　　2. 物理特性

　　密度：2.80 g/cm³

　　热导率：130-140 W/(m·K)

　　热膨胀系数：23.5×10^-6 /K

　　电导率：30-35% IACS

　　3. 工艺特性

　　锻造性能：优良（锻造温度380-450℃）

　　机加工性：良好（切削力约为45钢的60%）

　　焊接性：有限（需采用5356焊丝）

　　三、典型应用领域

　　1. 注塑模具应用

　　中小型精密塑胶模具（<500mm尺寸）

　　家电外壳模具（如电视机边框、空调面板）

　　日用品薄壁容器模具

　　2. 工装夹具应用

　　汽车焊接夹具

　　航空零部件定位工装

　　机器人末端执行器

　　3. 特殊工业应用

　　液压阀体

　　光学仪器支架

　　半导体设备部件

　　四、材料优势特点

　　高强度/重量比：比强度达到190MPa·cm³/g，优于大多数结构钢

　　优良的热传导性：

　　冷却效率是P20钢的3-4倍

　　可缩短注塑周期15-25%

　　优异的加工性能：

　　切削速度可比钢模提高50%

　　表面粗糙度可达Ra 0.2μm

　　经济性优势：

　　模具制造成本降低30-40%

　　维修翻新便捷

　　五、热处理工艺规范

　　标准热处理流程（T6状态）：

　　固溶处理：

　　温度：465±5℃

　　保温时间：1小时/25mm厚度

　　冷却方式：水淬（水温20-40℃）

　　人工时效：

　　温度：120±5℃

　　时间：24小时

　　冷却方式：空冷

　　特殊处理工艺：

　　双级时效：100℃×8h + 160℃×8h（提高抗应力腐蚀性）

　　回归再时效（RRA）：提升强度同时保持韧性

　　六、加工技术指南

　　1. 切削加工参数推荐

　　工序切削速度(m/min)进给量(mm/rev)切削深度(mm)刀具建议

　　粗加工300-4000.15-0.33-5硬质合金

　　精加工500-8000.05-0.150.2-1.0PCD刀具

　　2. 表面处理建议

　　阳极氧化：

　　膜厚10-25μm

　　硬度HV400-600

　　化学镀镍：

　　镀层厚度5-15μm

　　硬度HV500-700

　　微弧氧化：

　　陶瓷层50-100μm

　　硬度HV1000-1500

　　七、使用注意事项

　　应力控制：

　　粗加工后应进行去应力退火（250℃×2h）

　　避免尖角设计（小R角≥2mm）

　　防腐管理：

　　长期存放需涂防锈油

　　冷却水pH值保持6.5-8.5

　　温度限制：

　　连续工作温度≤200℃

　　短期峰值≤250℃（不超过2小时）

　　AlZn5.5MgCu铝合金凭借其优异的综合性能，已成为中小型精密模具的材料之一，特别适合对生产效率和模具成本敏感的应用场景。