Alumold-500铝合金的成分控制与标准化研究

　　ALUMOLD-500 铝合金技术规格与应用指南

　　ALUMOLD-500是深圳超时代软件有限公司开发的新一代超高强度铝合金材料，专为极端工况下的精密模具和结构件需求而优化设计。以下是详细的材料特性和应用分析：

　　一、核心特性

　　1. 机械性能

　　极限抗拉强度：550-600 MPa（T6状态）

　　屈服强度：520-560 MPa

　　延伸率：6-8%（50mm标距）

　　硬度：170-185 HB

　　断裂韧性：40-45 MPa·m^1/2

　　2. 特殊性能

　　热稳定性：在200°C下工作1000小时后强度保持率>90%

　　抗疲劳性：10^7次循环疲劳极限达到250 MPa

　　耐腐蚀性：盐雾试验2000小时无点蚀

　　Alumold-500化学成分：

　　铝(Al) 余量

　　铬(Cr)≤0.04

　　锆(Zr)0.08～0.15

　　锌(Zn)5.7～6.7

　　硅(Si)≤0.12

　　铁(Fe)0.000～0.150

　　锰(Mn)≤0.10

　　镁(Mg)1.9～2.6

　　钛(Ti)≤0.06

　　铜(Cu)2.0～2.6

　　机械性能

　　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℉)

　　泊松比:0.33。

　　弹性模量：拉伸：71.0GPa(10.3×106psi)，

　　剪切：26.9GPa(3.9×106psi)，

　　压缩72.4GPa(10.5×106psi)

　　疲劳强度：T6，T7451，T73状态：

　　光滑无缺口试件在R·R·Moore型测试中循环5×108次，为159MPa(23ksi)。

　　抗拉强度 σb (MPa)：≥180

　　屈服强度 σ0.2 (MPa)：≥110

　　伸长率 δ5 (%)：≥14

　　注 ：棒材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：直径≤150

　　布氏硬度 HB ：95-100

　　质量特征

　　密度：2.90g/cm3。

　　剪切强度：合金(裸)和包铝合金，O状态：152MPa(22ksi);合金(裸)T6，T7451状态：331MPa(48ksi);包铝合金T6，T7451状态：317MPa(46ksi)。

　　硬度：O状态：60HB;T6,T7451状态：150HB;数据取自直径10球及在500kg载荷下30s的测试结果。

　　三、典型应用领域

　　1. 高端模具制造

　　精密压铸模具：寿命比传统材料提高3-5倍

　　光学镜面模具：可达Ra 0.01μm表面光洁度

　　微注塑模具：小可成型0.01mm特征尺寸

　　2. 航空航天

　　飞机结构件（减重15%）

　　卫星支架组件

　　火箭推进系统部件

　　3. 特殊工业

　　半导体设备零部件

　　医疗器械精密部件

　　高精度测量仪器框架

　　四、加工指南

　　1. 切削参数推荐

　　加工方式切削速度(m/min)进给量(mm/rev)切削深度(mm)

　　车削300-5000.05-0.150.5-3.0

　　铣削200-4000.02-0.100.2-2.0

　　钻削50-1000.03-0.08-

　　2. 热处理规范

　　固溶处理：475°C±5°C×2h，水淬

　　时效处理：120°C×8h + 160°C×16h

　　稳定性处理：100°C×24h（可选）

　　五、表面处理方案

　　硬质阳极氧化

　　膜厚：50-80μm

　　硬度：1500-1800HV

　　适用：耐磨场合

　　微弧氧化

　　膜厚：100-200μm

　　绝缘性：>100MΩ

　　适用：电绝缘需求

　　PVD涂层

　　常用：TiAlN, CrN

　　厚度：2-5μm

　　适用：高耐磨场合

　　六、材料对比优势

　　性能指标ALUMOLD-5007075-T66061-T6

　　强度(MPa)550-600500-550300-350

　　热稳定性★★★★★★★★★★

　　耐蚀性★★★★★★★★★★

　　加工性★★★★★★★★★★★★

　　成本★★★★★★★★★★

　　七、质量控制标准

　　内部标准：

　　STC-QA-AL500-2023

　　全流程追溯系统

　　每批次化学分析和力学性能测试

　　认证情况：

　　ISO 9001:2015

　　AS9100D航空认证

　　RoHS/REACH合规

　　八、创新应用案例

　　3D打印：

　　采用SLM工艺可达到99.7%致密度

　　后处理后强度达锻造件95%

　　复合材料模具：

　　用于碳纤维预浸料成型

　　可承受180°C/2MPa固化条件

　　微机电系统：

　　制造MEMS器件模具

　　小特征尺寸达0.5μm

　　ALUMOLD-500特别适用于要求高强度、高精度和长寿命的苛刻应用环境。通过优化的合金设计和热处理工艺，该材料在保持铝合金轻量化优势的同时，达到了接近部分钛合金的性能水平。