Alumold-150铝合金的难点与解决方案

　　ALUMOLD-150 圆棒铝合金 用途及特性

　　一、材料基本介绍

　　ALUMOLD-150 是一种专为精密模具制造开发的高性能铝合金，属于 Al-Zn-Mg-Cu 系（7000系）的改良型材料。该合金通过特殊的成分优化和热处理工艺，在保持铝合金轻量化优势的同时，显著提升了硬度、耐磨性和热稳定性，使其成为高端塑料模具、压铸模具的理想选择。

　　Alumold-150实测化学成分：

　　铝 Al(小值)：余量

　　硅 Si：0.30~0.6

　　铁 Fe：0.10~0.30

　　铜 Cu：≤0.10

　　锰 Mn：≤0.10

　　镁 Mg：0.35~0.6

　　铬 Cr：≤0.05

　　锌 Zn：≤0.15

　　钛 Ti：≤0.10

　　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-150力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≥245

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa)：≥140

　　伸长率 δ10 (%)：≥10

　　注 ：型材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：所有厚度

　　状态：铝及铝合金拉(轧)制无缝管 (H32)

　　质量特征

　　密度：2.75g/cm3。

　　弹性模量：拉伸：70.3GPa(10.2×106psi)，剪切26.4GPa(3.83×106psi)，压缩71.7GPa(10.4×106psi)

　　疲劳强度：H321和H116状态：循环5106次时160MPa(23ksi);R.R.Moore型试验。

　　性能：具有良好的延展性、抗蚀性;

　　应用：电子、电气用弹簧、开关、接插件、引线框架、连接器、端子、振动片等。Alumold-150用于弹性材料;弹性要求特别高时，选用Alumold-150;

　　功能：适用于制作弹性元件、零件、耐蚀零件和抗磁零件等材料。

　　规格：厚度：0.08-4.0 ; 宽度：8.0-600

　　关键特性：

　　超高硬度（典型值 170-190 HB）

　　优异的热导率（约 160 W/(m·K)）

　　低热膨胀系数（23×10⁻⁶/K）

　　卓越的镜面抛光性能（可达 Ra<0.05μm）

　　三、核心机械性能（T651状态）

　　性能指标数值范围测试标准

　　抗拉强度 (MPa)520-560ASTM E8/E8M

　　屈服强度 (MPa)480-520ASTM E8/E8M

　　延伸率 (%)8-12ASTM E8/E8M

　　硬度 (HB)170-190ASTM E10

　　冲击韧性 (J)12-15ASTM E23

　　四、典型应用领域

　　精密塑料模具

　　光学级透镜模具（如相机镜头、LED透镜）

　　医疗器材模具（注射器、输液部件）

　　汽车灯罩模具（高表面质量要求）

　　压铸模具

　　锌合金压铸模（寿命可达15-20万次）

　　小型铝合金压铸模（需快速冷却的薄壁件）

　　特殊成型模具

　　碳纤维复合材料成型模（耐温250℃）

　　玻璃纤维增强塑料（GFRP）模具

　　其他工业应用

　　半导体封装模具

　　精密机械结构件（需轻量化+高刚度）

　　五、加工与热处理工艺

　　推荐热处理制度：

　　固溶处理：475℃×2h → 水淬

　　拉伸校直：1-3%塑性变形

　　时效：120℃×24h

　　T651状态（佳综合性能）：

　　机械加工指南：

　　金刚石涂层刀具（寿命提高5-8倍）

　　次选超细晶粒硬质合金刀具

　　车削：VC=200-300m/min，f=0.1-0.2mm/rev

　　铣削：VC=150-250m/min，fz=0.05-0.15mm/tooth

　　切削参数：

　　刀具选择：

　　表面处理建议：

　　硬质阳极氧化（厚度25-50μm，硬度HV800-1000）

　　化学镀镍（改善脱模性能）

　　特氟龙涂层（用于高粘性塑料）

　　六、与传统模具材料对比优势

　　特性ALUMOLD-150P20模具钢6061铝合金

　　密度 (g/cm³)2.817.852.70

　　热导率 (W/m·K)16045167

　　硬度 (HB)18030095

　　加工效率★★★★★★★★☆☆★★★★★

　　模具冷却速度比钢模快3倍基准快但强度低

　　综合成本（材料+加工）1.8x 60612.5x1.0x

　　七、质量控制要点

　　原材料检测：

　　光谱分析（确保成分达标）

　　超声波探伤（检测内部缺陷）

　　加工过程控制：

　　应力消除（粗加工后需去应力退火）

　　温度监控（加工时温度不超过80℃）

　　成品验收：

　　硬度测试（三点法取平均值）

　　金相检查（晶粒度评级）

　　八、成功应用案例

　　汽车行业：

　　某德系品牌LED车灯反射镜模具（替代传统钢模，冷却时间缩短40%）

　　电子行业：

　　手机中框注塑模（实现Ra 0.03μm镜面效果）

　　医疗行业：

　　胰岛素笔精密零件模（寿命达300万次）

　　总结

　　ALUMOLD-150 通过： ✅ 优化的Zn/Mg/Cu配比实现钢级硬度

　　✅ Zr微合金化保障加工稳定性

　　✅ 特殊T651热处理获得佳强韧性平衡

　　特别适合：

　　需要快速冷却的高产量注塑模

　　要求表面质量的光学模具

　　轻量化需求的移动式大型模具