Alumold-500圆棒铝合金技术报告

一、材料背景与分类

Alumold-500是专为模具工业开发的高性能铝合金，属于Al-Zn-Mg-Cu系合金，由美国铝业公司(Alcoa)研制。该材料特别针对塑料注塑模具和压铸模具应用进行了优化，兼具高强度、优异导热性和卓越的加工性能。

Alumold-500化学成分：

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

铝 Al ：余量

注：单个:≤0.05;合计:≤0.15

Alumold-500力学性能：

抗拉强度 σb (MPa)：≥310

条件屈服强度 σ0.2 (M其他：

单个：0.05 合计：0.15 Pa)：≥260

伸长率 δ10 (%)：≥10

注 ：型材室温纵向力学性能

试样尺寸：所有厚度

Alumold-500热处理规范：

均匀化退火:加热475～490℃;保温12～14h;炉冷。

完全退火:加热350～400℃;随材料有效厚度不同,保温时间30～120min;以30～50℃/h速度随炉冷至300℃下,再空冷。

快速退火:加热350～460℃;保温时间30～120min;空冷。

淬火和时效:淬火495～505℃,水冷;自然时效室温96h。

三、典型力学性能（T6状态）

1. 静态性能

抗拉强度：450-480MPa

屈服强度：400-430MPa

延伸率：10-12%

硬度：140-150HB

弹性模量：72GPa

2. 热性能

热导率：160-180W/(m·K)(25°C)

线膨胀系数：23.2×10⁻⁶/°C(20-100°C)

比热容：900J/(kg·K)

四、材料特性优势

卓越的模具性能：

热导率比传统模具钢高3-5倍

冷却时间缩短30-40%

模具寿命延长2-3倍

加工性能优异：

切削性能优于P20模具钢

表面光洁度可达Ra0.4μm

可进行精密电火花加工

经济性突出：

重量仅为钢模的1/3

加工工时减少40-50%

无需热处理即可使用

五、主要应用领域

1. 塑料模具

大型注塑模具(汽车保险杠、仪表板等)

高光洁度透明件模具(透镜、显示屏等)

精密薄壁件模具(电子连接器等)

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

吹塑模具

橡胶模具

发泡模具

六、热处理工艺

标准T6处理：

固溶处理：475±5°C/2h → 水淬

人工时效：120-140°C/12-16h

特殊处理方案：

T7处理：160°C/8h → 提高尺寸稳定性

RRA处理：

预时效：120°C/24h

回归：200°C/30min

终时效：120°C/24h 效果：提高热疲劳性能30%

七、加工技术要点

1. 机加工参数

工艺速度(m/min)进给(mm/rev)刀具推荐

粗铣200-2500.15-0.25硬质合金刀具

精铣300-3500.05-0.10金刚石刀具

钻孔(Ø10mm)60-800.10-0.15含钴高速钢钻头

车削180-2200.10-0.20陶瓷刀具

2. 表面处理

抛光：可达镜面效果(#12000)

电镀：适合Ni-P化学镀(硬度HV600)

阳极氧化：硬质氧化膜厚50-60μm

八、模具设计要点

冷却系统设计：

冷却水道间距应为直径的3-5倍

距型腔表面距离15-20mm

水流速保持2-3m/s

结构优化：

壁厚均匀，避免尖角

大型模具建议采用镶拼结构

关键部位可局部嵌入钢件

九、与同类材料对比

特性Alumold-5007075P20钢H13钢

热导率(W/m·K)1701303025

密度(g/cm³)2.802.817.857.80

加工性★★★★★★★★☆☆★★☆☆☆★★☆☆☆

模具寿命300,000次-100,000次150,000次

十、使用注意事项

温度控制：

连续工作温度建议≤200°C

短期峰值温度≤250°C

避免急冷急热(ΔT>100°C/min)

维护保养：

定期检查表面状态

每5万模次进行抛光维护

长期停用需涂防锈油

安全防护：

加工时戴防护眼镜

粉尘收集处理

避免与钢模直接碰撞

Alumold-500铝合金通过优化的成分设计和热处理工艺，在模具应用中展现出革命性的性能优势。其高热导率可显著提高生产效率，优异的加工性能大幅降低制造成本，是替代传统钢模的理想选择，特别适合大型、复杂和精密模具的制造。