Alumold-150铝合金的工艺难点及解决方案

　　ALUMOLD-150铝合金全面技术解析

　　材料定位与产品背景

　　ALUMOLD-150是瑞典Sapa集团开发的专用模具铝合金，属于Al-Zn-Mg-Cu系合金的中等强度版本，在ALUMOLD系列中定位为通用型模具材料。该材料专为注塑模具、低压铸造模具和成型工具设计，在机械性能和加工性能之间实现了理想平衡。

　　Alumold-150化学成份：

　　Cu：0.15-0.4

　　Si：0.4-0.8，

　　Fe：0.7-,0.13

　　Mn0.15-0.50,

　　Mg：0.8-1.2

　　Zn：0.25-0.50

　　Cr：0.04-0.35

　　Ti：0.15

　　密度是2.72g/cm3

　　力学性能：

　　拉伸强度(25°CMPa)

　　屈服强度(25°CMPa)

　　硬度500kg力10mm球

　　延伸率1.6mm(1/16in)厚度

　　注：管材室温纵向力学性能

　　不同状态不同的性能。

　　Alumold-150铝合金产品用途：

　　铝合金中的主要合金元素为镁与硅，具有中等强度、良好的抗腐蚀性、可焊接性，氧化效果较好。广泛应用于要求有一定强度和抗蚀性高的各种工业结构件，

　　如制造卡车、塔式建筑、船舶、电车、铁道车辆、家具等。

　　核心物理性能参数

　　1. 力学性能(热处理后)

　　硬度：170-190 HB

　　抗拉强度：400-450 MPa

　　屈服强度(0.2%)：350-400 MPa

　　延伸率：10-12% (50mm标距)

　　弹性模量：72 GPa

　　冲击韧性：25-30 J/cm²

　　2. 热物理特性

　　密度：2.81 g/cm³

　　热膨胀系数：23.8×10⁻⁶/K (20-100℃)

　　热导率：155 W/(m·K)

　　比热容：880 J/(kg·K)

　　典型应用领域

　　1. 塑料加工模具(60%应用)

　　中小型注塑模具(≤1000吨)

　　吹塑模具

　　结构发泡模具

　　热成型模具

　　2. 轻金属铸造(25%应用)

　　低压铝合金铸造模具

　　锌合金压铸模具

　　重力铸造模具

　　3. 其他工业应用(15%)

　　复合材料成型模具

　　橡胶模具

　　冲压成型模板

　　检具与夹具

　　材料成分规范

　　元素含量范围(wt%)控制目标值冶金作用

　　Zn5.8-6.56.0-6.3主要强化元素

　　Mg1.3-1.81.5-1.7时效强化

　　Cu1.2-1.81.4-1.6提高耐蚀性

　　Si0.15-0.350.2-0.3改善流动性

　　Fe≤0.15≤0.10杂质控制

　　Mn≤0.05≤0.03晶界控制

　　Ti0.02-0.080.04-0.06细化晶粒

　　Zr0.08-0.150.10-0.12抑制再结晶

　　热处理工艺规范

　　标准热处理流程(T6状态)

　　固溶处理：

　　温度：475±5℃

　　保温时间：1.5小时/25mm厚度

　　淬火介质：60-80℃水

　　人工时效：

　　一级时效：120℃×8h

　　二级时效：160℃×12h

　　特殊处理工艺

　　稳定化处理：180℃×24h（提高尺寸稳定性）

　　深冷处理：-80℃×12h（提升3-5%硬度）

　　机械加工指南

　　1. 切削加工参数

　　加工方式切削速度(m/min)进给量(mm/rev)切削深度(mm)推荐刀具

　　车削300-4000.15-0.252-5金刚石涂层

　　铣削350-5000.05-0.1/tooth0.5-3TiAlN涂层

　　钻孔50-800.05-0.1-硬质合金

　　攻丝10-15--钴高速钢

　　2. 表面处理能力

　　抛光性：可达镜面级(#12000粒度)

　　纹理一致性：各向同性

　　蚀刻效果：均匀细腻

　　阳极氧化：可硬质氧化至50μm

　　模具应用优势

　　1. 生产效率优势

　　冷却效率：比传统模具钢快40-60%

　　加工速度：是P20钢的3-5倍

　　重量优势：比钢模轻60%

　　2. 产品质量提升

　　减少产品翘曲变形

　　改善表面光泽度

　　降低内应力残留

　　3. 经济性表现

　　模具制造成本降低25-35%

　　维护成本减少40%

　　模具修改便捷性高

　　焊接与修复技术

　　1. 焊接工艺

　　推荐方法：TIG焊接

　　焊丝选择：4043或5356铝焊丝

　　预热温度：150-180℃

　　焊后处理：320℃×2h退火

　　2. 模具修复

　　镶嵌修复：公差配合H7/g6

　　局部补焊：需后续时效处理

　　电刷镀：适用于表面修复

　　耐环境性能

　　1. 腐蚀行为

　　盐雾试验：500小时无明显腐蚀

　　耐化学性：

　　耐油类、弱酸良好

　　不耐强碱腐蚀

　　2. 热稳定性

　　温度(℃)强度保持率(%)尺寸变化率(%)

　　100950.02

　　150850.05

　　200700.12

　　质量控制标准

　　材料认证：

　　符合AMS 4348标准

　　ISO 9001/14001认证

　　RoHS合规

　　检测要求：

　　超声波检测：ASTM E2375

　　硬度测试：HB 10/3000

　　金相检查：晶粒度≥5级(ASTM)

　　文件追溯：

　　熔炼批次报告

　　热处理曲线记录

　　力学性能测试报告

　　ALUMOLD-150通过jingque的合金配比和热处理控制，为模具行业提供了理想的铝合金解决方案，特别适合需要兼顾性能、成本和交货周期的现代制造需求，是传统模具钢的理想替代材料之一。