AlCuMg2铝合金电子产品精密模具的微细加工特性研究

　　AlCuMg2高速钢的用途及特性分析

　　一、材料概述

　　AlCuMg2是一种创新型铝-铜-镁复合强化高速钢，通过独特的合金设计在传统高速钢基础上实现了多项性能突破。该材料特别适合需要同时具备高硬度、优异导热性和良好耐蚀性的特殊工况应用。

　　二、核心特性

　　1. 机械性能

　　高硬度：HRC 66-68（热处理后）

　　优异红硬性：620°C时保持HRC 60以上

　　抗弯强度：3800-4200MPa

　　冲击韧性：≥20J/cm²

　　2. 物理特性

　　密度：7.8g/cm³（比常规高速钢轻约8%）

　　热导率：32W/(m·K)（导热性能提升40%）

　　线膨胀系数：11.2×10⁻⁶/°C

　　弹性模量：230GPa

　　3. 特殊性能

　　铝铜镁复合强化效应

　　优异的导热性能

　　良好的耐腐蚀性

　　出色的抗热疲劳性

　　AlCuMg2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

　　AlCuMg2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。AlCuMg2用于弹性材料;弹性要求特别高时，选用AlCuMg2;

　　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。

　　四、典型应用领域

　　1. 特殊环境切削工具

　　海洋环境用刀具

　　化工材料加工刀具

　　腐蚀性介质中使用的钻头

　　高湿度环境切削工具

　　2. 精密模具

　　腐蚀性塑料注塑模

　　化工产品成型模具

　　医疗器械精密模具

　　食品加工模具

　　3. 特殊工况部件

　　海洋工程零件

　　化工机械耐磨件

　　高温高湿环境部件

　　医疗器械精密零件

　　五、热处理工艺

　　特殊淬火工艺：

　　多段预热：800°C→950°C→1100°C

　　奥氏体化：1180-1200°C

　　冷却方式：分级油淬

　　复合回火处理：

　　次回火：560°C×2h

　　第二次回火：540°C×2h

　　终硬度：HRC 66-68

　　六、加工建议

　　成型工艺：

　　推荐粉末冶金工艺

　　可进行热等静压处理

　　机加工：

　　粗加工使用CBN刀具

　　精加工推荐金刚石刀具

　　磨削参数：砂轮线速度20-30m/s

　　七、材料优势

　　创新的铝铜镁复合强化体系

　　优异的导热和耐腐蚀性能

　　显著减轻的材料重量

　　良好的综合机械性能

　　特殊环境适应能力

　　八、注意事项

　　需严格控制热处理工艺

　　避免与含硫介质长期接触

　　加工需特殊工艺支持

　　储存需防潮处理

　　焊接性能一般

　　AlCuMg2高速钢特别适合腐蚀性环境和特殊工况应用，在海洋工程、化工机械等领域具有独特优势。