Alumold-400铝合金力学性能对比实验

　　Alumold-400圆棒铝合金深度解析

　　材料简介

　　Alumold-400是Alumold系列的高端型号，属于超高强度模具铝合金，专为要求更高机械性能的模具应用而设计，同时保持铝合金优异的导热性和加工性能。

　　Alumold-400实测化学成分：

　　硅 Si :0.7~1.3 ;

　　铁 Fe:0.5 ;

　　铜 Cu:0.10;

　　锰 Mn: 0.4~1.0;

　　镁 Mg: 0.6~1.2;

　　铬 Cr:0.25;

　　锌 Zn:0.20;

　　钛 Ti:0.10;

　　铝 AL:余量。

　　注:单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　未指定的其他元素：单个：≤0.05;合计：≤0.15

　　注：①在生产者或供者与买方都同意下，挤压件和锻件(Zr+Ti)限量大可定为0.25%

　　Alumold-400铝合金力学性能：

　　抗拉强度 σb(MPa)：≥310

　　条件屈服强度σ0.2 (MPa)：≥270

　　伸长率 δ5(%)：≥6

　　弹性模量：E 69.3～70.7Gpa

　　退火温度为：345℃。

　　热膨胀系数(200-100℃)

　　熔点范围(℃)

　　电导率20℃(68°F)(%ACS)

　　电阻率20℃(68°F)m㎡/m

　　密度(20℃)g/cm3

　　注 ：棒材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：棒材直径(方棒、六角棒内切圆直径)≤25

　　状态：铝及铝合金拉(轧)制无缝管 (H32)

　　物理性能提升

　　密度: 2.81 g/cm³ (与350基本持平)

　　热导率: 140-160 W/(m·K) (比350略低，但仍为钢的4倍)

　　热膨胀系数: 22.3×10⁻⁶/°C

　　电导率: 40-45% IACS

　　机械性能突破（T6状态）

　　参数Alumold-400Alumold-350提升幅度

　　抗拉强度400-430 MPa350-380 MPa~15%

　　屈服强度350-380 MPa290-320 MPa~20%

　　伸长率6-10%8-12%-

　　硬度140-150 HB120-135 HB~12%

　　疲劳强度150 MPa120 MPa25%

　　核心特性升级

　　增强的强度耐久性

　　可承受更高注射压力(可达1500bar)

　　案例：某汽车结构件模具寿命从80万次提升至120万次

　　优化的热疲劳性能

　　热循环次数提高50%(ΔT=150°C条件下)

　　减少模具热裂纹产生

　　改进的高温稳定性

　　短期工作温度可达250°C(比350高50°C)

　　高温强度保持率更好

　　精密加工优势

　　热处理变形量<0.05%

　　特别适合光学级模具表面

　　高端应用领域

　　1. 精密注塑模具

　　光学透镜模具(表面粗糙度Ra<0.05μm)

　　微型连接器模具(精度±0.01mm)

　　医疗精密部件模具

　　2. 工程塑料成型

　　PA66+GF30等增强塑料

　　PPS等高温度塑料

　　透明PC材料光学件

　　3. 特殊成型工艺

　　气体辅助注塑

　　微发泡成型

　　双色成型模具

　　加工工艺精要

　　1. 精密加工参数

　　工艺刀具材料切削速度进给量备注

　　精铣金刚石3000m/min0.05mm/tooth镜面加工

　　车削CBN500m/min0.1mm/rev高圆度要求

　　钻孔硬质合金60m/min0.15mm/rev深孔加工

　　2. 热处理工艺优化

　　固溶处理：520±5°C/2h → 水淬

　　时效处理：175°C/10h + 100°C/24h

　　冷处理：-70°C/4h(可选，提高尺寸稳定性)

　　3. 表面处理

　　微弧氧化：形成50-100μm陶瓷层

　　DLC涂层：硬度达HV3000以上

　　复合镀层：Ni-PTFE复合镀层

　　技术经济性分析

　　模具成本对比

　　材料成本：比350高20-25%

　　加工成本：节省15%(因硬度适中)

　　综合成本：比钢模低40-50%

　　生命周期效益

　　冷却效率提升→节能15-20%

　　换模时间缩短→生产效率提升30%

　　维护成本降低→节省25%

　　使用建议与限制

　　推荐使用场景

　　中小型精密模具(≤800mm)

　　快速换模系统

　　高散热需求模具

　　原型开发模具

　　使用限制

　　不适用于超大型模具(>1000T)

　　避免长期>250°C工作

　　高磨蚀材料需表面强化

　　Alumold-400代表了铝合金模具材料的高性能水平，在精密成型、快速生产和特殊应用场景中展现出的优势，是传统钢模的智能化升级选择。