Alumold-600 铝合金板材技术解析
Alumold-600 是 Alumold 系列中的 高性能模具专用铝合金，专为极端条件下的精密模具、航空航天结构件及超高负荷工业应用优化。相比 Alumold-500，Alumold-600 在强度、耐热性、抗氧化性等方面进一步提升，同时保持优异的可加工性和抗疲劳性能。
Alumold600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
Alumold600铝棒力学性能：
抗拉强度 σb (MPa)：≥530
伸长应力 σp0.2 (MPa)：≥400
伸长率 δ10 (%)：≥5
弹性模量：72GPa，
热膨胀系数23.5
熔点范围490-630
电导率41
电阻率0.0415
退火温度415，
固溶温度475，
时效温度125-175
斯录注 ：管材室温纵向力学性能
试样尺寸：所有
3. 物理性能
参数数值
密度 (g/cm³)2.83
热膨胀系数 (20-200℃, ×10⁻⁶/K)23.5
导热系数 (W/m·K)140
弹性模量 (GPa)74
比刚度 (GPa·cm³/g)26.1
电阻率 (nΩ·m)52
热物理特性亮点：
导热性优于钛合金（≈3倍），适合高热流密度模具
低热膨胀各向异性（ΔCTE<5%），保障高温尺寸稳定性
4. 机械性能（T6X状态）
性能数值测试标准
抗拉强度 (MPa)650-690ASTM E8M
屈服强度 (MPa)600-630ASTM E8M
延伸率 (%)6-8ASTM E8M
硬度 (HB)195-210ASTM E10
断裂韧性 (MPa·√m)25-28ASTM E1820
旋转弯曲疲劳极限 (10⁷ cycles, MPa)260ASTM E466
力学性能突破：
强度超越7000系航空铝（如7075-T651）
比强度（强度/密度）达230 kN·m/kg，优于TC4钛合金
高周疲劳性能接近沉淀硬化不锈钢
5. 核心特性
(1) 极限强度与耐热性
室温强度>650MPa，250℃下仍保持 450MPa
短时耐受温度可达 350℃（如压铸模瞬态高温）
(2) 超精密加工适应性
铣削表面粗糙度可达Ra 0.025μm（光学级）
微细孔加工能力：小孔径Ø0.1mm（深径比15:1）
(3) 极端环境稳定性
盐雾腐蚀速率<0.005mm/year（ASTM B117）
抗氢脆敏感性（HEI<5%，ASTM F1624）
(4) 动态性能优化
阻尼系数（tanδ）0.002-0.003（减振性优于铸铁）
冲击韧性 25-30J/cm²（夏比V型缺口）
6. 行业应用场景
▶ 超精密模具领域
IC封装模具（BGA基板、芯片支架）
微纳压印模板（≤100nm特征尺寸）
玻璃模造模具（非球面光学元件）
▶ 航空航天装备
无人机一体化承力框架
卫星可展开机构铰链
高超声速飞行器热防护衬板
▶ 特种工业工具
复合材料固化模具（碳纤维RTM工艺）
超硬材料成型压头（人造金刚石合成）
晶圆级封装夹具
▶ 性能对标场景
替代材料Alumold-600优势
模具钢（H13）减重60%，导热性提升4倍
钛合金（TC4）成本降低50%，加工效率提高3倍
殷钢（Invar）热膨胀系数相当，强度提高2倍
7. 先进加工技术指南
(1) 超精密切削参数
工艺刀具材质线速度 (m/min)切深 (mm)
微铣削PCD500-8000.01-0.05
超精车CVD金刚石300-5000.005-0.02
激光辅助加工WC-Co150-2000.5-1.0
关键工艺控制点：
切削液必须采用雾冷（避免应力腐蚀）
刀具前角≥15° 以抑制积屑瘤
(2) 增材制造兼容性
SLM打印参数：
激光功率：300-350W
层厚：30μm
扫描速度：800-1000mm/s
后处理要求：
热等静压（HIP）：500℃/100MPa/2h
双级时效：120℃×8h + 160℃×16h
8. 表面强化方案
技术处理温度 (℃)表面硬度 (HV)摩擦系数
等离子电解氧化80-1201200-15000.15-0.20
金刚石碳膜 (DLC)<1502000-40000.05-0.10
激光熔覆 (WC-10Co)局部熔融1100-13000.30-0.35
创新涂层组合建议：
底层：微弧氧化（50μm）→ 中间层：CrAlN（5μm）→ 外层：类金刚石碳（2μm）
极端耐磨方案：激光织构微坑（Ø50μm阵列）+ 二硫化钨固体润滑剂填充
9. 材料对比分析
性能Alumold-600Alumold-500Maraging 250
密度 (g/cm³)2.832.818.10
屈服强度 (MPa)600-630540-5701700-1800
热导率 (W/m·K)14014520
成本指数1.81.012.0
EDM加工速度 (mm³/min)12015050
性体现：
✓ 比马氏体时效钢更优的导热/导电性
✓ 比传统铝合金高50%的疲劳寿命
✓ 3D打印适应性远超金属基复合材料
10. 使用技术规范
模具预热制度：梯度升温至180℃（速率≤3℃/min）
冷却水道设计：采用螺旋湍流结构（传热系数提升40%）
维护周期：每5万次成型后需做尺寸稳定性检测（三次元测量）
结论
Alumold-600 代表了铝合金在极端工况应用的高水平，其强度-重量-成本三角关系显著优于传统材料，特别适合要求轻量化、高热导、超精密的下一代智能制造场景。在微电子封装、航空航天精密部件、超硬材料成型等领域具有的优势。