Alumold150铝合金的增强机理与实验验证

　　ALUMOLD 150 铝合金详细技术解析

　　一、ALUMOLD 150 概述

　　ALUMOLD 150 是瑞典 Hydro Extrusions（原 SAPA） 专为高端模具行业开发的高性能铝合金，属于 Al-Si-Cu-Mg-Fe 系合金。其优化的成分和热处理工艺使其具备优异的 导热性、机械性能、加工性能和抛光性能，广泛用于 注塑模具、压铸模具 等高端应用场景。

　　Alumold150化学成分：

　　硅 Si ：0.40 ;

　　铜 Cu ：0.10;

　　镁 Mg：2.6～3.6 ;

　　锌 Zn：0.2 ;

　　锰 Mn：0.50 ;

　　铬Cr ：0.30 ;

　　铁 Fe： 0.40;

　　Ti：0.05;

　　铝 Al ：余量 。

　　Alumold150力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：165～265。

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa)≥90

　　弹性模量(E)： 69.3～70.7Gpa

　　密度：20℃(68℉)时为 2.83g/cm3(0.102lb/in3)。

　　退火温度 415℃(775℉)

　　固溶温度 475℃(890℉)

　　时效温度 120-175℃(250-350℉)

　　注 ：无缝管的力学性能

　　试样尺寸：直径>12.5

　　Alumold150热处理工艺：

　　均匀化退火:加热440℃;保温12～14h;空冷。

　　快速退火:加热350～410℃;保温时间30～120min;空或水冷。

　　高温退火:加热350～420℃;成品厚度≥6或<6时,保温时间为2～10min或10～30min;空冷。

　　低温退火:加热250～300℃或150～180℃;保温时间为1～2h,空冷.

　　三、核心特性

　　1. 机械性能（T6状态）

　　性能数值特点

　　抗拉强度 (Rm)300-350 MPa高于普通压铸铝合金

　　屈服强度 (Rp0.2)250-300 MPa高负载能力

　　伸长率 (A5)8-12%良好韧性

　　硬度 (HBW)100-120 HB适中，易加工

　　弹性模量 (E)71 GPa良好的刚性

　　2. 物理性能

　　性能数值特点

　　密度2.8 g/cm³比钢轻60%

　　热导率180-190 W/(m·K)优于大多数模具钢

　　热膨胀系数 (20-100℃)22×10⁻⁶/℃低变形风险

　　比热容900 J/(kg·K)吸热快，冷却快

　　3. 特殊工艺性能

　　✅ 优异的机加工性能（切削速度可比钢快3-5倍）

　　✅ 的抛光性能（可达镜面效果 Ra ≤ 0.05 μm）

　　✅ 良好的焊接修复性（适用于模具修补）

　　✅ 抗腐蚀性优于模具钢（适用于潮湿环境）

　　四、典型应用

　　1. 注塑模具（核心优势：缩短冷却周期）

　　汽车行业：仪表板、内饰件、车灯反射罩

　　电子行业：手机/笔记本外壳、薄壁件（0.6-1.2mm）

　　包装行业：饮料瓶盖、化妆品包装

　　2. 压铸模具（适用于低熔点合金）

　　锌合金压铸（手机结构件、锁具）

　　镁合金压铸（笔记本电脑外壳、相机机身）

　　3. 其他高端应用

　　🔹 快速成型模具（3D打印+ALUMOLD 150 CNC精修）

　　🔹 光学模具（透镜、导光板，需超精密抛光）

　　🔹 医疗模具（高表面光洁度要求）

　　五、ALUMOLD 150 vs. 传统模具钢对比

　　性能ALUMOLD 150P20模具钢H13热作模具钢

　　密度2.8 g/cm³7.85 g/cm³7.8 g/cm³

　　热导率180 W/(m·K)30 W/(m·K)25 W/(m·K)

　　机加工性⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐

　　抛光性⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐⭐

　　典型寿命（注塑模）50-100万次100-200万次100-300万次

　　成本中等（比钢模具低30-50%）高高

　　六、加工与热处理建议

　　1. 机加工参数

　　工艺推荐参数备注

　　铣削转速3000-6000 RPM使用硬质合金刀具

　　钻孔进给0.05-0.15 mm/转加冷却液

　　车削切削速度150-250 m/min适合精加工

　　EDM（电火花）适用表面需再抛光

　　2. 热处理（T6状态）

　　固溶处理：530℃ × 2h（水淬）

　　人工时效：175℃ × 8h

　　去应力退火（加工后）：250℃ × 2h

　　七、优缺点总结

　　✅ 优势

　　➊ 导热性 → 缩短注塑周期20-30%

　　➋ 轻量化 → 适合大型模具（如汽车仪表板模具）

　　➌ 机加工效率高 → 比钢模具快3-5倍

　　➍ 抛光性能优异 → 可达光学级镜面

　　❌ 局限性

　　➊ 不适用于高温塑料（如PEEK、PPS）

　　➋ 耐磨性低于高端模具钢（玻璃纤维增强塑料可能加速磨损）

　　➌ 寿命低于H13钢（但成本更低）

　　八、典型客户案例

　　汽车行业：某德系车企采用ALUMOLD 150制造仪表板模具，冷却时间缩短25%

　　消费电子：某手机厂商使用ALUMOLD 150加工超薄外壳模具（0.6mm壁厚）

　　包装行业：某饮料公司采用该材料制造高速瓶盖模具（100万次以上寿命）

　　结论

　　ALUMOLD 150 凭借其 高导热、易加工、轻量化、高抛光性 等优势，成为高端注塑和压铸模具的理想选择，尤其适用于 汽车、电子、包装 等行业的高效生产需求。