Alumold350铝合金的微观组织与力学性能关联性研究

　　一、材料基础信息

　　Alumold350化学成分：

　　铝 Al ：余量

　　硅 Si ：≤0.40

　　铜 Cu ：≤0.10

　　镁 Mg：4.0～4.9

　　锌 Zn：≤0.25

　　锰 Mn：0.40～1.0

　　钛 Ti ：≤0.15

　　铬 Cr：0.05～0.25

　　铁 Fe： 0.000～ 0.400

　　注：单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　机械能力学能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≥180

　　屈服强度 σ0.2 (MPa)：≥110

　　伸长率 δ5 (%)：≥14

　　注 ：棒材室温纵向力学能

　　试样尺寸：直径≤150

　　屈服276Mpa

　　弯曲极限强度228 MPa 103 MPa

　　泊松比0.330

　　疲劳强度 62.1 MPa

　　固溶温度是：520℃

　　退火温度为：415℃?(2-3)h以28℃/h降温速度从415℃冷至260℃。

　　熔化温度：615～655℃。

　　比热容：90

　　技术标准AMS--A-250/11

　　质量特征

　　密度：2.710g/cm3。

　　泊松比：20℃(68F)时为0.33。

　　弹模量：拉伸：69GPa(10×106psi)

　　【Alumold350状态简介】

　　铝合金基本状态代号：

　　·F 自由加工状态

　　适用于在成型过程中，对于加工硬化和热处理条件特殊要求的产品，该状态产品的力学能不作规定(不常见)

　　·O 退火状态

　　适用于经退火获得强度的加工产品(偶尔会出现)

　　·H 加工硬化状态

　　适用于通过加工硬化提高强度的产品，产品在加工硬化后可经过(也可不经过)使强度有所降低的附加热处理(一般为非热处理强化型材料)

　　·W 固熔热处理状态

　　一种不稳定状态，仅适用于经固溶热处理后，室温下自然时效的合金，该状态代号仅表示产品处于自然时效阶段(不常见)

　　·T 热处理状态

　　(不同于F、O、H状态)

　　二、核心特性与工程优势

　　1. 超高硬度与耐磨性

　　硬度达180HBW，接近低碳钢水平（AISI 1020钢约190HBW），但密度仅2.8g/cm³

　　案例：注塑模具镶件寿命达50万次（普通Al 6061仅10-15万次）

　　2. 优异的热稳定性

　　200°C下强度保留率＞85%，适合压铸模温循环工况

　　3. 精密加工性能

　　切削响应：

　　推荐金刚石涂层刀具（如Mitsubishi DHF涂层）

　　表面粗糙度可达Ra 0.4μm（精铣参数：vc=150m/min, fz=0.05mm/z）

　　4. 轻量化替代方案

　　比钢模轻60%，适用于 大型汽车覆盖件模具（如车门内板拉伸模）

　　三、典型应用场景

　　1. 模具制造（核心应用）

　　注塑模具：

　　手机外壳模（镜面抛光至SPI-A1级）

　　光学透镜模（热变形＜0.01mm/100°C）

　　压铸模具：

　　铝合金轮毂模（耐铝液冲刷＞10万模次）

　　电机壳体模（配合模温机使用）

　　2. 工业耐磨件

　　自动化设备：机械臂导轨（摩擦系数0.15，镀镍后降至0.08）

　　包装机械：高速分切刀座（替代SUS440C不锈钢，减重40%）

　　3. 特殊领域

　　：轻量化枪械部件（需硬质阳极氧化至500HV）

　　半导体：晶圆传输机械臂（无磁性干扰）

　　四、热处理与表面处理

　　1. 热处理工艺

　　状态处理流程性能特点

　　T651固溶（470°C/1.5h）+人工时效（120°C/24h）佳硬度-韧性平衡

　　T7351固溶+过时效（160°C/36h）提升耐蚀性（牺牲5%硬度）

　　2. 表面强化方案

　　工艺技术参数效果

　　硬质阳极化膜厚50μm，硬度≥400HV耐磨性提升3倍

　　微弧氧化陶瓷层厚度80-100μm，耐温1000°C极端高温环境

　　DLC涂层类金刚石涂层，摩擦系数＜0.1精密滑动部件

　　五、与竞品材料对比

　　特性Alumold 350 (T651)7075-T6516061-T6

　　硬度HBW17515095

　　热导率140 W/(m·K)130 W/(m·K)167 W/(m·K)

　　机加工性★★★☆☆★★★★☆★★★★★

　　模具寿命50万次30万次10万次