ALCAST铝合金汽车大型覆盖件模具的整体解决方案

　　ALCAST高速钢 用途及特性分析

　　一、材料概述

　　ALCAST是一种高性能铸造高速钢，由日本特殊钢企业开发，采用特殊铸造工艺生产。与传统粉末冶金高速钢相比，ALCAST通过优化的铸造技术实现了高合金元素的均匀分布，同时保持了优异的切削性能和耐磨性，特别适合大型复杂刀具的一体化制造。

　　ALCAST实测化学成分：

　　硅Si：0.50

　　铁Fe: 0.50

　　铜Cu：3.8-4.9

　　锰Mn：0.30-1.0

　　镁Mg：1.2-1.8

　　铬Cr：0.10

　　锌Zn：0.25

　　铝Al：余量

　　ALCAST力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：110-136

　　伸长率 δ10 (%)： ≥20

　　退火温度为：415℃。

　　屈服强度 σs (MPa) ≥110

　　伸长率 δ5 (%) ≥12

　　试样毛坯尺寸 所有壁厚

　　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。

　　性能：具有良好的延展性、抗蚀性;

　　应用：电子、电气用弹簧、开关、接插件、引线框架、连接器、端子、振动片等。ALCAST用于弹性材料;弹性要求特别高时，选用ALCAST;

　　功能：适用于制作弹性元件、零件、耐蚀零件和抗磁零件等材料。

　　三、关键特性

　　1. 机械性能

　　硬度（HRC）: 67-69（热处理后）

　　抗弯强度: 2800-3200 MPa

　　冲击韧性: 10-15 J/cm²

　　红硬性（600℃）: HRC 62-64

　　2. 工艺特性

　　✅ 铸造工艺优势 → 可直接成型复杂刀具

　　✅ 合金偏析控制 → 接近粉末冶金水平

　　✅ 热处理稳定性 → 变形量<0.03%

　　✅ 机加工性能 → 优于传统铸造高速钢

　　四、主要应用领域

　　1. 大型整体刀具

　　风电齿轮滚刀（直径>300mm）

　　船用螺旋桨铣刀

　　核电主管道加工刀具

　　2. 特殊模具

　　铝合金压铸模

　　玻璃模具

　　橡胶成型模

　　3. 重型切削

　　轧辊修复合金刀具

　　矿山机械耐磨部件

　　大型锻件加工刀具

　　五、热处理工艺

　　1. 淬火工艺

　　阶梯预热：450℃→850℃→1050℃

　　奥氏体化：1180-1200℃

　　冷却方式：高压气淬+分级冷却

　　2. 回火工艺

　　三次回火（540-560℃×2h）

　　推荐配合：

　　深冷处理（-80℃）

　　表面TD处理

　　六、与竞品对比

　　特性ALCAST传统铸造高速钢粉末冶金高速钢

　　硬度（HRC）67-6964-6668-70

　　刀具寿命3倍于传统基准5倍于传统

　　成本效益★★★★☆★★★☆☆★★☆☆☆

　　适用尺寸大型刀具中小型刀具精密刀具

　　七、典型应用案例

　　10MW风电齿轮加工 → 单把滚刀寿命提升200%

　　航母螺旋桨修复 → 加工效率提高150%

　　新能源汽车压铸模 → 模具寿命达50万次

　　总结

　　ALCAST高速钢通过创新的铸造工艺，在大型刀具制造领域实现了突破：

　　解决了粉末冶金钢尺寸限制（可制造500mm+超大刀具）

　　保持了接近粉末钢的性能（硬度HRC67+）

　　显著降低制造成本（比粉末冶金工艺节省30-40%）

　　特别适合能源装备、船舶制造、重型机械等需要大型高性能刀具的领域，是传统铸造高速钢的升级换代产品。