ALCA5铝合金圆棒在模具应用的性能对比

　　ALCA5圆棒模具铝分析

　　一、材料基础介绍

　　ALCA5是一种高强铝合金，属于Al-Cu-Mg-Si系，专为精密模具和航空航天应用开发。该材料通过优化合金成分和热处理工艺，在保持良好加工性能的同时提供高强度和优异的热稳定性。

　　ALCA5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%

　　ALCA5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。

　　三、关键物理性能

　　密度：2.80 g/cm³

　　熔点范围：515-650°C

　　热导率：140-160 W/(m·K)

　　线膨胀系数：23.2×10⁻⁶/°C(20-100°C)

　　弹性模量：71 GPa

　　四、机械性能(T6状态)

　　抗拉强度：450-500 MPa

　　屈服强度：380-420 MPa

　　延伸率：8-12%

　　硬度：135-155 HB

　　疲劳强度：160-180 MPa

　　五、突出特性

　　高强度与韧性平衡

　　比强度优于大多数6000系铝合金

　　冲击韧性优异

　　优异的热稳定性

　　可在200-250°C长期工作

　　短期耐温达300°C

　　良好的加工性能

　　切削性能指数85%(相对于6061)

　　可达到RA0.4μm的表面粗糙度

　　尺寸稳定性好

　　热处理变形率<0.1%

　　时效收缩率可控

　　六、主要应用领域

　　模具制造方向

　　高精度注塑模具：光学元件、连接器等

　　压铸模具：铝合金/锌合金压铸模

　　冲压模具：精密电子件冲模

　　吹塑模具：高光洁度容器模具

　　其他高端应用

　　航空航天结构件

　　高精度仪器部件

　　汽车轻量化零件

　　机器人关键部件

　　七、加工指南

　　热处理工艺

　　固溶处理：500-510°C/1h，水淬

　　人工时效：170-180°C/8-10h

　　稳定化处理：150°C/4h(可选)

　　机械加工参数

　　车削：100-150m/min，0.1-0.3mm/r

　　铣削：800-1200rpm，0.05-0.15mm/tooth

　　钻削：30-50m/min，0.05-0.1mm/r

　　磨削：25-35m/s，0.005-0.02mm/pass

　　表面处理建议

　　硬质阳极氧化(膜厚30-50μm)

　　微弧氧化(硬度HV800-1200)

　　化学镀镍(镍磷合金层)

　　PVD涂层(TiN/TiCN)

　　八、使用注意事项

　　加工应力控制：粗加工后建议去应力退火

　　防腐保护：长期存放需防潮处理

　　温度监控：避免局部过热(>300°C)

　　装配设计：考虑热膨胀系数差异

　　九、市场规格参数

　　直径(mm)长度(mm)公差等级供应状态

　　20-501000-3000h9T6

　　50-1001000-3000h10T6

　　100-200800-2500h11T6

　　ALCA5圆棒模具铝通过其优异的综合性能，在保持铝合金轻量化优势的同时，提供了接近某些钢材的机械性能，特别适合制造要求高精度、长寿命的精密模具。