Alumold400铝合金的耐腐蚀性能及表面处理技术

　　Alumold-400板材铝合金 用途及特性

　　材料定位与行业地位

　　Alumold-400是第三代高性能模具铝合金的产品，采用微合金化+多级时效强化技术路线，在强度（500-550MPa级）和综合性能之间实现佳平衡，已成为汽车、消费电子等领域替代传统模具钢的主力材料。

　　Alumold400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

　　Alumold400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

　　Alumold400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。

　　核心性能参数

　　1. 力学性能（T6状态）

　　性能指标典型值比较优势

　　抗拉强度520-550MPa达到预硬钢水平

　　屈服强度470-500MPa优于P20钢

　　延伸率7-9%铝合金水平

　　硬度HRC 18-20满足高耐磨需求

　　比强度187MPa·cm³/g钢模的2.3倍

　　2. 热物理性能

　　热导率：165W/(m·K)（H13钢的5.5倍）

　　线膨胀系数：20.8×10⁻⁶/K（25-150℃）

　　热疲劳抗力：ΔT=250℃时达8×10⁴次循环

　　高温强度：200℃强度保持率＞80%

　　3. 微观结构特征

　　强化相：θ'(Al2Cu)+Q(Al4Cu2Mg8Si7)双相强化

　　晶粒尺寸：ASTM 8级（平均25μm）

　　织构强度：≤3.0（各向异性指数）

　　主流应用场景

　　1. 汽车制造

　　中型压铸模：变速箱壳体/电机端盖（5-50kg铸件）

　　结构件注塑模：汽车门板/仪表盘骨架

　　热冲压模具：硼钢加强件成型（接触压力＜800MPa）

　　2. 3C电子

　　手机中框压铸：薄壁（0.8-1.2mm）精密成型

　　笔记本外壳：表面Ra0.4μm级抛光要求

　　镜头模组：光学级非球面成型

　　3. 家电领域

　　空调涡旋压缩机：高精度型腔加工

　　洗衣机平衡环：大型旋转件注塑

　　冰箱门封条：复杂曲面挤出模

　　材料加工技术

　　1. 热处理规范

　　固溶处理：495±5℃×6h（分级升温）+水淬

　　时效工艺：

　　T6：155℃×16h

　　T651：2%预变形+155℃×14h

　　稳定化：120℃×24h（尺寸变化＜0.005%）

　　2. 机械加工

　　加工方式推荐参数表面质量

　　铣削vc=280m/min，ap=2mmRa0.8-1.2μm

　　车削f=0.12mm/r，rc=0.4mmRa0.4-0.6μm

　　钻削v=60m/min，进给0.08mm/rev孔径公差IT7级

　　3. 表面处理

　　硬质阳极氧化：膜厚40-60μm（硬度≥800HV）

　　微弧氧化：生成50μm Al2O3陶瓷层

　　DLC涂层：摩擦系数降至0.15（干摩擦条件）

　　技术经济优势

　　1. 模具性能提升

　　寿命周期：较H13钢模提升3-5倍

　　冷却效率：生产节拍缩短40-50%

　　修改便利性：EDM加工速度提高60%

　　2. 制造成本优化

　　成本项较钢模节省关键因素

　　材料成本25-30%密度优势

　　加工工时40-45%切削性能优异

　　热处理能耗60%工艺温度更低

　　维护成本50%可修复性强

　　典型应用案例

　　特斯拉车门结构件模具：实现1.2mm壁厚压铸，模具寿命达15万模次

　　iPhone中框压铸模：达成0.05mm/mm的尺寸稳定性要求

　　大疆云台部件注塑模：表面镜面抛光至Ra0.05μm光学级

　　Alumold-400通过性能/成本的佳平衡，已成为当前产业化应用成功的高端模具铝合金，在汽车轻量化、消费电子微型化等趋势下，其市场份额正以每年25%以上的速度增长。该材料的成熟应用标志着铝合金模具进入大规模替代传统钢材的新阶段。