Alumold350铝合金圆棒疲劳性能对比研究

　　ALUMOLD350圆棒铝合金 分析报告

　　一、材料定位

　　ALUMOLD350是专为精密模具行业开发的高端铝合金材料，属于7000系列(Al-Zn-Mg-Cu)超硬铝合金的优化版本。该材料通过特殊的合金配方和热处理工艺，在保持铝合金优异加工性能的同时，显著提升了机械强度和耐磨性。

　　二、核心特性参数

　　物理性能

　　密度：2.81±0.01 g/cm³

　　热导率：≥170 W/(m·K) @25℃

　　线膨胀系数：23.6×10⁻⁶/K (20-100℃)

　　电阻率：42 nΩ·m

　　机械性能(T651状态)

　　参数典型值测试标准

　　抗拉强度(Rm)540-570 MPaASTM E8

　　屈服强度(Rp0.2)490-520 MPaASTM E8

　　延伸率(A50)9-11%ASTM E8

　　布氏硬度(HBW)175-195ASTM E10

　　冲击韧性(KU₂)28-32 JISO 148-1

　　特殊性能优势

　　超精密加工性：

　　可实现Ra0.05-0.1μm镜面效果

　　加工变形量<0.01mm/100mm

　　热稳定性：

　　200℃下硬度保持率>90%

　　热循环变形率<0.005%

　　耐磨性：

　　体积磨损率：2.1×10⁻⁶ mm³/N·m

　　优于普通模具铝3倍以上

　　Alumold350化学成分：

　　铝 Al ：余量 ;

　　硅 Si ：0.25;

　　铜 Cu ：0.10;

　　镁 g：2.2～2.8;

　　锌 Zn：0.10;

　　锰 n：0.10;

　　铬 Cr：0.15～0.35 ;

　　铁 Fe： 0.4 0 。

　　Alumold350力学性能

　　抗拉强度(σb ) ：170～305Pa

　　条件屈服强度 σ0.2 (Pa)≥65

　　弹性模量(E)： 69.3～70.7Gpa

　　退火温度为：345℃。

　　质量特征

　　密度：2.80g/c3。

　　弹性模量：平均拉伸和压缩力：72.4GPa(10.5×106psi);压缩比拉伸的模量大。

　　刚性模量：27.5GPa(4×106psi)

　　Alumold350热处理规范：

　　均匀化退火:加热440℃;保温12～14h;空冷。

　　快速退火:加热350～410℃;保温时间30～120in;空或水冷。

　　高温退火:加热350～420℃;成品厚度≥6或<6时,保温时间为2～10in或10～30in;空冷。

　　低温退火:加热250～300℃或150～180℃;保温时间为1～2h,空冷.

　　四、典型应用领域

　　1. 高端模具制造

　　光学级模具：镜头模仁、导光板模具

　　精密电子：连接器/接插件模具

　　医疗器材：注射器芯杆、微创器械模具

　　汽车电子：车灯反射镜模具、传感器外壳模具

　　2. 精密机械部件

　　半导体设备：晶圆夹持器、探针卡基板

　　测量仪器：激光干涉仪基座、精密导轨

　　自动化设备：机械臂关节部件

　　3. 特殊工业应用

　　3D打印随形冷却模具

　　微注塑成型模具(小特征尺寸50μm)

　　超精密冲压模板

　　五、热处理工艺规范

　　标准热处理流程

　　固溶处理：

　　485±5℃×2h + 505±5℃×1h (阶梯加热)

　　水淬(60-80℃热水转移，<15秒延迟)

　　时效处理：

　　预时效：115℃×6h

　　终时效：155℃×18h

　　空冷至室温

　　经此处理可获得佳强度-韧性配合

　　六、加工技术指南

　　机加工参数推荐

　　工序刀具材质转速(rpm)进给(mm/rev)切深(mm)

　　粗加工硬质合金2000-25000.15-0.252-3

　　半精加工PCD刀具3000-40000.08-0.120.5-1

　　精加工单晶金刚石5000-80000.03-0.050.1-0.2

　　关键加工建议

　　采用高压冷却(>70bar)防止积屑瘤

　　精加工前需进行-30℃×4h深冷稳定化处理

　　后精加工余量控制在0.02-0.05mm