Alumold-350铝合金的力学性能提升研究

　　ALUMOLD-350 圆棒铝合金 用途及特性（深度解析版）

　　一、材料定位与技术背景

　　ALUMOLD-350 是专为超大型/高复杂度模具开发的高端铝合金，属于第4代模具铝合金的典型代表。其设计理念是在保持7000系铝合金高强度的基础上，通过：

　　Alumold-350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-350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-350用于弹性材料;弹性要求特别高时，选用Alumold-350;

　　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

　　三、核心性能参数（T74状态）

　　性能指标实测值测试标准

　　抗拉强度580-620MPaISO 6892-1

　　屈服强度(0.2%)540-570MPaISO 6892-1

　　断裂延伸率9-11%ISO 6892-1

　　热导率(25℃)185-195W/(m·K)ASTM E1461

　　热膨胀系数(20-100℃)22.8×10⁻⁶/KDIN 53752

　　比刚度(E/ρ)26.5GPa·cm³/g计算值

　　四、革命性应用场景

　　超大型模具领域

　　新能源汽车电池包壳体模（投影面积＞4㎡）

　　风电叶片成型模具（长度＞60m）

　　高精度光学领域

　　AR/VR镜片模（面型精度＜0.1μm）

　　8K投影仪菲涅尔透镜模

　　极端工况领域

　　液态金属压铸模（温度＞400℃）

　　碳纤维热压罐模具（压力＞10bar）

　　五、加工技术规范

　　五轴高速铣削参数

　　刀具：PCD刀具（前角12°，后角8°）

　　切削速度：2500-3500m/min

　　切深：精加工0.05-0.1mm

　　特种热处理工艺

　　固溶：475℃×90min → 水雾冷却

　　预时效：95℃×8h

　　终时效：160℃×12h → 空冷

　　表面强化方案

　　微弧氧化：50-80μm，HV≥1500

　　DLC涂层：2-3μm，摩擦系数0.15

　　六、与竞品性能对比

　　特性ALUMOLD-350H13钢7075-T6单位

　　比强度21550190MPa·cm³/g

　　热疲劳寿命15,0005,0003,000次（ΔT=200℃）

　　加工能耗3810045kWh/kg

　　模具冷却效率4.21.03.8相对值

　　七、质量控制体系

　　熔炼控制

　　真空除气（氢含量＜0.08ml/100g）

　　电磁搅拌（成分偏析＜5%）

　　全流程检测

　　超声相控阵检测（灵敏度φ0.3mm）

　　残余应力检测（X射线衍射法）

　　八、典型经济效益分析

　　案例：汽车门板注塑模（尺寸2.5×1.8m）

　　成本对比

　　材料成本：比H13钢低40%

　　加工耗时：减少65%

　　使用收益

　　冷却周期：从22s降至14s

　　模具寿命：30万次（对标钢模）

　　技术总结

　　ALUMOLD-350通过： 🔧 Sc/Er/Zr复合微合金化突破强度极限

　　🌡️ 三级时效工艺实现组织稳定性

　　💡 超精密加工适应性满足微米级要求

　　成为下列应用的解决方案： ✅ 投影面积＞2㎡的超大型模具

　　✅ 表面粗糙度Ra＜0.02μm的光学模

　　✅ 需要主动冷却的快速循环模具