Alumold150铝合金的致密度与力学性能

　　Alumold150铝合金板材深度技术分析

　　材料基础信息

　　Alumold150是专为精密模具制造优化的高端铝合金，属于改良型Al-Zn-Mg-Cu系合金，采用特殊生产工艺。

　　Alumold150化学成分：

　　铝 Al ：余量 ;

　　硅 Si ：0.25;

　　铜 Cu ：0.10;

　　镁 Mg：2.2～2.8;

　　锌 Zn：0.10;

　　锰 Mn：0.10;

　　铬 Cr：0.15～0.35 ;

　　铁 Fe： 0.4 0 。

　　Alumold150力学性能：

　　抗拉强度(σb ) ：170～305MPa

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa)≥65

　　弹性模量(E)： 69.3～70.7Gpa

　　退火温度为：345℃。

　　质量特征

　　密度：2.80g/cm3。

　　泊松比：20℃(68F)时为0.33。

　　弹性模量：拉伸：72.4GPa(10.5×106psi)

　　剪切：28.0GPa(4.0×106psi)

　　压缩：73.8GPa(10.7×106psi)

　　Alumold150表面质量要求：

　　1、表面不允许有裂纹、腐蚀和硝盐痕迹。

　　2、表面上允许有深度不超过缺陷所在部位壁厚公称尺寸8%的起皮、气泡、表面粗超和局部机械损伤，但缺陷大深度不能超过0.5,缺陷总面积不超过板材总面积

　　的5。

　　3、允许供货方沿型材纵向打光至表面光滑。

　　4、其他要求：有需求方和供货方自己拟定。

　　核心性能参数

　　机械性能(T651状态)

　　强度特性：

　　抗拉强度：530-570MPa

　　屈服强度：470-510MPa

　　剪切强度：330-360MPa

　　塑性与韧性：

　　延伸率：8-12%

　　断裂韧性(K₁c)：32-36MPa·√m

　　冲击韧性：24-28J/cm²

　　物理特性

　　密度：2.81g/cm³ (±0.01)

　　热膨胀系数：

　　20-100℃：23.2×10⁻⁶/℃

　　20-200℃：24.1×10⁻⁶/℃

　　热导率：145W/(m·K) @25℃

　　材料创新特性

　　1. 模具专用优化

　　超精密稳定性：时效处理后尺寸变化<0.02mm/m

　　表面表现：可抛光至Ra0.025μm镜面效果

　　热管理zhuoyue：比热容达880J/(kg·K)，适合快速循环模具

　　2. 特殊工艺优势

　　采用三级均匀化热处理工艺

　　纳米级Zr元素弥散强化

　　专有应力消除技术(专利工艺)

　　典型应用领域

　　1. 高端注塑模具

　　光学透镜模具(手机镜头、VR镜片)

　　医疗级透明件模具(注射器、培养皿)

　　微结构表面模具(防伪标识、微透镜阵列)

　　2. 精密压铸模具

　　镁合金薄壁件压铸

　　锌合金精密压铸

　　特种合金压铸模具镶件

　　3. 特殊成型模具

　　IMD/IML薄膜成型模具

　　微发泡成型模具

　　气体辅助注塑模具

　　加工技术规范

　　1. 热处理工艺

　　固溶处理：470±5℃/75min → 水淬(淬火速率>200℃/s)

　　多级时效：

　　阶段：110℃/12h

　　第二阶段：140℃/8h

　　第三阶段：175℃/4h

　　2. 机加工参数

　　加工方式 转速(rpm) 进给(mm/齿) 切削深度(mm) 刀具推荐

　　精铣 5000-8000 0.02-0.08 0.1-0.3 金刚石涂层铣刀

　　钻孔 3000-5000 0.03-0.10 - 含钴硬质合金钻头

　　车削 800-1500 0.05-0.15 0.5-2.0 CBN刀具

　　3. 表面强化处理

　　微弧氧化：

　　膜厚：50-80μm

　　硬度：≥1500HV

　　复合镀层：

　　Ni-P-SiC镀层

　　硬度：800-1000HV

　　DLC涂层：

　　厚度：2-5μm

　　摩擦系数：<0.15

　　使用技术要点

　　模具设计规范：

　　小圆角半径≥0.1mm

　　脱模斜度≥0.5°

　　冷却水道距型面距离≥15mm

　　维护保养：

　　每5000模次检查型面状态

　　使用中性脱模剂(pH6-8)

　　存储湿度控制在40-60%RH

　　经济性分析：

　　相比钢模制造周期缩短60%

　　加工能耗降低70%

　　综合成本节约40-50%

　　性能对比评估

　　特性指标 Alumold150 S136钢 NAK80 铍铜

　　导热系数 145 20 25 105

　　切削效率 5★ 2★ 2★ 4★

　　抛光性 5★ 4★ 5★ 3★

　　耐磨性 4★ 5★ 5★ 2★

　　成本指数 3.5 1.0 1.2 8.0

　　注：Alumold150特别适用于需要快速交付、高光洁度要求以及复杂冷却需求的精密模具制造，代表了当前铝合金模具材料的高技术水平。