全国咨询电话 13917960978

ALUMOLD铝合金在轨道交通结构件中的应用

发布时间: 2025-07-11

  ALUMOLD铝合金的用途及特性分析

  基本概况

  ALUMOLD是一种专门为模具制造设计的铝合金,属于Al-Cu-Mg-Si系合金(2xxx系列)。它由美国铝业公司(Alcoa)开发,特别针对塑料注塑模具和压铸模具应用进行优化,兼具良好的机械加工性能和热传导特性。

  ALUMOLD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 。

  ALUMOLD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

  ALUMOLD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.

  物理性能

  密度:2.80 g/cm³

  熔点范围:510-635°C

  热膨胀系数:23.2×10⁻⁶/K (20-100°C)

  导热系数:170 W/(m·K)

  比热容:960 J/(kg·K)

  弹性模量:72 GPa

  力学性能(典型值)

  状态抗拉强度(MPa)屈服强度(MPa)延伸率(%)硬度(HB)疲劳强度(10⁷ cycles)

  T651420-450380-41010-12120-135140-160

  T7351380-410340-37012-15110-125150-170

  主要特性

  优势特点

  优异的机械加工性:切削速度可比钢模具快5-10倍

  高热传导性:快速散热,缩短注塑周期

  良好的抛光性:可达镜面光洁度(Ra<0.05μm)

  适中的强度重量比:密度仅为钢的1/3

  的尺寸稳定性:热处理后残余应力低

  耐腐蚀性:表面处理后耐塑料分解产物腐蚀

  局限性

  硬度低于工具钢

  高温强度有限(长期使用温度<200°C)

  耐磨性需通过表面处理增强

  热处理工艺

  1. 固溶处理

  温度:495-505°C

  时间:1-2小时(根据厚度)

  冷却方式:水淬(60-80°C水)

  2. 人工时效

  T6处理:150-160°C/16-18小时

  T73处理:两级时效(120°C/6h + 175°C/8h)

  T7351处理:特殊应力消除时效工艺

  主要应用领域

  1. 塑料模具

  注塑模具(特别是光学部件模具)

  吹塑模具

  挤出模头

  热成型模具

  2. 压铸模具

  锌合金压铸模

  镁合金压铸模

  低熔点合金压铸模

  3. 其他模具应用

  发泡模具

  复合材料成型模具

  橡胶模具

  蜡模

  4. 非模具应用

  半导体设备部件

  医疗设备框架

  精密机械基座

  光学平台

  加工工艺要点

  1. 切削加工

  推荐参数

  车削速度:300-500 m/min

  铣削速度:600-1000 m/min

  钻削速度:60-80 m/min

  进给量:0.1-0.3 mm/齿

  刀具选择

  金刚石刀具(佳选择)

  硬质合金刀具

  高转速加工

  2. 表面处理

  抛光工艺

  粗抛:金刚石砂轮

  精抛:氧化铝或二氧化硅抛光液

  镜面抛光:绒布+钻石膏

  硬化处理

  硬质阳极氧化(膜厚50-100μm)

  微弧氧化

  化学镀镍

  涂层技术

  TiN/TiCN涂层

  DLC类金刚石涂层

  CrN涂层

  模具设计要点

  冷却系统设计

  充分利用铝的高导热性

  优化冷却水道布局

  建议冷却水道距型腔表面15-25mm

  结构设计

  减轻重量设计

  考虑铝的弹性模量特点

  关键部位可采用钢嵌件

  寿命估算

  塑料模具:通常50-100万次

  锌压铸模:约20-50万次

  需定期检查抛光面状态

  维护保养指南

  日常维护

  每次使用后清洁型腔

  检查冷却水道通畅性

  定期润滑运动部件

  防腐蚀措施

  储存时涂防锈油

  避免接触腐蚀性塑料添加剂

  及时修复受损表面处理层

  修复技术

  局部焊接修复(需特殊焊丝)

  镶嵌修补

  表面重熔处理

  市场同类材料对比

  特性ALUMOLD7075铝合金P20钢H13钢

  密度(g/cm³)2.802.817.857.80

  导热系数1701303025

  切削性良好中等较差

  模具寿命中等较短长很长

  成本较高中等中等高


联系方式

  • 地址:上海 上海市松江区永丰街道玉树路269号5号楼33127室(注册地址)
  • 邮编:201601
  • 电话:02167768265
  • 经理:林鹏
  • 手机:13917960978
  • 传真:021-67768269
  • 微信:13917960978
  • QQ:2813572437
  • Email:shjisy@163.com