Alumold-500铝合金的化学成分与力学性能深度解析

　　ALUMOLD-500 铝合金板材详解

　　1. 基本概述

　　ALUMOLD-500 是ALUMOLD系列中的超高强度、高耐磨性铝合金，专为重型压铸模具、高应力注塑模具和精密机械部件设计。其综合性能接近工具钢，同时保持铝合金的轻量化优势，适用于汽车、航空航天、电子封装等领域。

　　Alumold-500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

　　Alumold-500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

　　Alumold-500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。

　　关键点：

　　Zn+Mg+Cu≥15%，通过T6时效可实现HB 250-280的超高硬度（接近H13工具钢）。

　　极低硅铁含量确保镜面抛光性（Ra≤0.03μm），适合高光模具。

　　铜的加入显著提升抗金属侵蚀能力，尤其适合铝/镁合金压铸模。

　　3. 主要特性

　　（1）机械性能（T6热处理后）

　　性能指标数值范围

　　硬度（HB）250-280

　　抗拉强度（MPa）600-650

　　屈服强度（MPa）550-600

　　延伸率（%）4-6

　　热导率（W/m·K）120-140

　　热膨胀系数（10⁻⁶/°C）22-23

　　特点：

　　硬度超越多数铝合金，接近预硬钢（如NAK80）。

　　耐磨性：适用于玻纤/碳纤维增强塑料或高磨蚀压铸合金。

　　高温稳定性：短期可耐300°C（压铸模工况），长期建议≤200°C。

　　（2）加工性能

　　切削加工：需金刚石涂层刀具，推荐低转速（Vc=80-120m/min）、高进给。

　　抛光性：经钻石研磨后可达Ra≤0.03μm，需避免过度发热。

　　焊接性：需预热至200°C，使用5356或4047焊丝，焊后必须重新时效。

　　（3）热处理工艺

　　固溶处理（460-480°C水淬）

　　人工时效（130-150°C×24h，T6状态）

　　注意：过时效（>160°C）会导致强度下降10-15%。

　　4. 典型用途

　　行业具体应用

　　压铸模具汽车发动机壳体、5G基站壳体（铝/镁合金压铸）

　　注塑模具碳纤维增强塑料（CFRP）部件、电子连接器

　　航空航天无人机结构件、卫星支架（轻量化+高强度）

　　半导体真空腔体、晶圆传输机械臂

　　应用案例：

　　特斯拉一体化压铸模：替代传统钢模，减重40%，寿命达15万次以上。

　　碳纤维自行车架模具：超高硬度避免玻纤磨损，表面光洁度达A1级。

　　航天器镜头支架：比钛合金成本低30%，热膨胀匹配光学玻璃。

　　5. 与其他材料对比

　　对比项ALUMOLD-500ALUMOLD-150H13工具钢

　　硬度（HB）250-280180-220300-350

　　热导率120-140140-16025-30

　　模具寿命高（15-50万次）中高（10-30万次）极高（>100万次）

　　成本极高高中等

　　选型建议：

　　极端强度需求 → ALUMOLD-500

　　平衡成本与性能 → ALUMOLD-150

　　超长寿命重型压铸 → H13钢+涂层

　　6. 使用注意事项

　　模具设计：

　　避免尖角（R≥3mm），防止应力开裂。

　　冷却系统：

　　采用随形水路设计，间距≤30mm以发挥导热优势。

　　表面处理：

　　微弧氧化（MAO）或CrN涂层可进一步提升耐蚀性和耐磨性。

　　7. 总结

　　ALUMOLD-500铝合金的核心优势：

　　✅ 铝合金中的“超硬”（HB 250+）

　　✅ 压铸/注塑模具轻量化（减重30-50%）

　　✅ 兼顾高光与耐磨（光学级+抗玻纤磨损）