AlZnMgCu1.5特殊铝合金加工热处理工艺对尺寸稳定性

　　AlZnMgCu1.5圆棒模具铝技术分析报告

　　材料概述

　　AlZnMgCu1.5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。

　　机械性能

　　典型力学性能(热处理后)

　　抗拉强度：≥560 MPa

　　屈服强度：≥520 MPa

　　延伸率：≥8%

　　硬度：HB 150-170

　　断裂韧性：KIC ≥30 MPa·m¹/²

　　主要特性优势

　　超高强度：通过时效硬化处理可达航空级强度标准

　　良好韧性：优化的Zn/Mg比保证了强度与韧性的平衡

　　加工性能：

　　切削性能优于普通模具钢

　　可达到Ra 0.1μm以下的表面光洁度

　　EDM加工性能优良

　　热稳定性：

　　150°C长期使用强度保持率>85%

　　热膨胀系数低，尺寸稳定性好

　　耐蚀性能：

　　耐应力腐蚀性能优于常规7xxx系铝合金

　　适合表面阳极氧化处理

　　主要应用领域

　　高端模具制造

　　精密注塑模具(光学元件、医疗器件等)

　　高压压铸模具(锌、镁合金压铸)

　　复合材料成型模具

　　高光表面要求的电子产品模具

　　特殊工业应用

　　航空航天结构件

　　高性能运动器材

　　军用设备部件

　　高端机械传动部件

　　热处理工艺

　　固溶处理：470-490°C×1-2h，水淬

　　时效处理：

　　单级时效：120°C×24h

　　双级时效：100°C×8h + 160°C×12h

　　稳定化处理：80°C×100h(可选)

　　加工注意事项

　　切削加工：

　　推荐使用PCD刀具

　　切削速度：200-300m/min

　　进给量：0.1-0.15mm/r

　　热处理变形控制：

　　粗加工后需进行去应力退火

　　采用阶梯式升温工艺

　　使用专用夹具控制变形

　　表面处理：

　　硬质阳极氧化(膜厚30-50μm)

　　化学镀镍(提高耐磨性)

　　微弧氧化(形成陶瓷层)

　　选型建议

　　适用场景

　　✓ 需要高强度/重量比的模具 ✓ 高精度尺寸稳定性要求 ✓ 快速散热需求场合 ✓ 中等批量生产(50-100万次)

　　限制条件

　　✗ 高温环境(>200°C长期使用) ✗ 强酸强碱腐蚀环境 ✗ 超高磨损工况

　　维护保养

　　定期检查模具表面状态

　　存储时建议涂覆防锈剂

　　避免与钢铁模具直接接触存放

　　每5万模次进行检测

　　AlZnMgCu1.5圆棒通过优化的合金配比和热处理工艺，实现了高强度与良好加工性能的完美平衡，是高端模具制造的理想选择。