ALUMEC89模具铝的耐磨性与脱模性能

　　ALUMEC 89模具铝（瑞典SAPA品牌）深度技术解析

　　一、材料基础信息

　　ALUMEC 89是瑞典SAPA公司开发的高强度模具专用铝合金（Al-Zn-Mg-Cu系），属于7000系列超高强度铝合金的优化版本，专为高端模具应用设计。

　　ALUMEC89实测化学成分：

　　Cu0.15-0.4-,

　　Si0.4-0.8,

　　Fe0.7-,

　　Mn0.15-,

　　Mg0.8-1.2-,

　　Zn0.25-,

　　Cr0.04-0.35-,

　　Ti0.15

　　力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa) ) 140-180

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa) )≥115

　　试样尺寸：所有壁厚

　　注：管材室温纵向力学性能

　　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5*106次时160MPa(23ksi);R.R.Moore型试验。

　　三、核心物理特性

　　1. 基本物理参数

　　密度：2.82 g/cm³（比常规模具钢轻约65%）

　　熔点范围：475-635℃

　　热膨胀系数：23.6×10⁻⁶/K（20-100℃）

　　热导率：134 W/(m·K)（是P20钢的5倍）

　　2. 典型机械性能（T651状态）

　　抗拉强度屈服强度延伸率硬度断裂韧性

　　540-580MPa490-520MPa10-12%160-175HB28-32MPa√m

　　四、突出性能特点

　　超高强度特性

　　强度达到低合金钢水平（如P20）

　　案例：1000吨级注塑模使用寿命达80万次

　　zhuoyue的切削加工性

　　切削阻力比钢低40%

　　可实现镜面加工（Ra≤0.05μm）

　　优异的导热性能

　　冷却效率比钢模提高60-70%

　　案例：注塑周期缩短30%

　　特殊的热处理稳定性

　　200℃下长期工作强度保持率>90%

　　300℃短期抗软化能力强

　　五、主要应用领域

　　1. 高端塑料模具

　　汽车灯罩透明件注塑模

　　光学透镜精密模具

　　医疗级塑料制品模具

　　2. 压铸模具部件

　　模芯/镶件（替代H13钢）

　　浇注系统组件

　　动模座板

　　3. 特殊工况模具

　　玻纤增强塑料专用模具

　　耐腐蚀化学品容器模具

　　高温工程塑料成型模

　　六、热处理规范

　　1. 标准热处理流程

　　固溶处理：475±5℃×2h→水淬

　　预时效：100℃×8h（稳定尺寸）

　　终时效：120-140℃×24h

　　2. 特殊处理工艺

　　双级时效：先120℃×6h，再160℃×8h（提高耐热性）

　　深冷处理：-196℃×2h（提升尺寸稳定性）

　　七、加工制造指南

　　1. 切削加工参数

　　工序刀具材料切削速度(m/min)进给(mm/rev)切削深度(mm)

　　粗加工硬质合金400-6000.15-0.302-5

　　精加工PCD800-12000.05-0.100.1-0.5

　　2. 表面处理技术

　　硬质阳极氧化：膜厚50-80μm（HV≥800）

　　氮化处理：表面硬度可达1200HV

　　镀镍：适用于腐蚀性环境

　　八、模具设计规范

　　壁厚设计原则

　　小功能壁厚：3mm

　　优壁厚比：1:5（高度/厚度）

　　加强筋设计：根部圆角R≥3mm

　　冷却系统优化

　　采用3D打印随形冷却水道

　　距型腔表面距离：10-15mm

　　水道直径：8-12mm

　　九、维护与保养

　　使用前处理

　　使用前需200℃×4h去应力

　　表面建议做PTFE浸渍处理

　　定期维护

　　每5万模次检测尺寸稳定性

　　工作表面每2周抛光一次