QC-10铝合金的机加工效率提升方案

　　QC-10铝合金 用途及特性深度解析

　　产品定位与开发背景

　　QC-10是深圳超时代软件有限公司针对精密制造领域研发的高稳定性铝合金，特别注重尺寸稳定性和热机械性能的平衡设计，主要服务于需要长期保持高精度的工业应用场景。

　　QC-10铝合金化学成分：

　　铝 Al：余量

　　硅 Si：≤0.10

　　铁 Fe：≤0.12

　　铜 Cu：1.2~1.9

　　锰 Mn：≤0.06

　　镁 Mg：1.9~2.6

　　铬 Cr：0.18~0.25

　　锌 Zn：5.2~6.2

　　钛 Ti：≤0.06

　　未指定的其他元素：每种：≤0.05;合计：≤0.15

　　QC-10力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≤305

　　伸长率 δ10 (%)：≥5

　　密度：2.730g/cm。

　　泊松比：20℃(68F)

　　时为0.33。

　　弹性模量：拉伸：69.3GPa(10.1?106psi)，

　　剪切26GPa(3.75?106psi)，

　　压缩70.7GPa(10.3?106psi)

　　注 ：管材室温力学性能 试样尺寸：壁厚/mm (所有) 状态：铝及铝合金拉(轧)制无缝管 (H32)

　　试样尺寸：所有

　　特殊物理参数

　　热导率：155W/(m·K) ±3%（批次稳定性）

　　比热容：900J/(kg·K) @25°C

　　电阻率：32nΩ·m

　　加工优势

　　切削性能指数：达到易切削铝合金的85%水平

　　抛光可达性：可实现Ra<0.02μm镜面效果

　　蚀刻均匀性：化学铣削厚度偏差<±0.5μm

　　典型应用场景

　　1. 计量检测设备

　　三坐标测量机框架结构

　　激光干涉仪基准平台

　　精密量规主体材料

　　2. 光学精密系统

　　光刻机工件台基座

　　天文望远镜镜架

　　红外光学系统支架

　　3. 高端仪器制造

　　原子力显微镜扫描头

　　质谱仪离子光学组件

　　电镜样品台精密导轨

　　4. 精密模具领域

　　光学透镜注塑模芯

　　微结构压印模板

　　纳米压印模具基体

　　实际工程案例

　　案例1：光栅尺基体

　　热变形影响：ΔL/L<0.5ppm/°C

　　振动衰减：使系统Q值提升至10⁵量级

　　时效测试：使用5年后刻线漂移<10nm

　　案例2：惯性导航平台

　　零位稳定性：0.001arc-sec/h

　　温度梯度影响：Δα<0.1μrad/°C

　　磁化率：<1.05×10⁻⁵(完全无磁干扰)

　　案例3：半导体晶圆夹具

　　热循环寿命：>10⁶次(25°C↔450°C)

　　颗粒污染：表面离子污染<0.1μg/cm²

　　平整度：200mm直径范围<0.1μm

　　材料对比矩阵

　　特性 QC-10 殷钢 碳化硅 微晶玻璃

　　CTE(10⁻⁶/°C) 21.5±0.3 1.5 4.5 0±0.1

　　比刚度(GPa/(g/cm³)) 26 25 140 30

　　导热系数 155 10 120 1.5

　　机加工性 ★★★★★ ★★☆☆☆ ★☆☆☆☆ ★★★☆☆

　　成本指数 1.5 8.0 15.0 6.0

　　精密加工指南

　　超精密切削参数

　　车削：vc=500m/min，f=0.03mm/rev，ap=0.1mm

　　铣削：n=30000rpm，vf=500mm/min，ae=0.05mm

　　刀具：金刚石刀具(前角0°，刃口半径<50nm)

　　特种热处理工艺

　　多级时效制度：

　　80°C×48h → 2) 120°C×24h → 3) 65°C×168h

　　深冷处理：-196°C液氮中保持12h

　　表面完整性控制

　　电解抛光参数： • 电压12V DC • 电解液温度20±1°C • 电流密度15A/dm² • 处理时间3-5min