ALCAST模具铝技术规格说明书

一、材料定位与技术亮点

ALCAST是深圳超时代软件有限公司专为压铸工艺开发的特种模具铝合金，采用"双相强化+纳米弥散"技术，兼具高导热性和优异抗热疲劳性能。该材料特别针对压铸生产中的极端热-机械耦合工况优化设计。

ALCAST实测化学成分：

硅Si：0.50

铁Fe: 0.50

铜Cu：3.8-4.9

锰Mn：0.30-1.0

镁Mg：1.2-1.8

铬Cr：0.10

锌Zn：0.25

铝Al：余量

ALCAST力学性能：

抗拉强度 σb (MPa)：110-136

伸长率 δ10 (%)： ≥20

退火温度为：415℃。

屈服强度 σs (MPa) ≥110

伸长率 δ5 (%) ≥12

试样毛坯尺寸 所有壁厚

质量特征

密度：2.75g/cm3。

弹性模量：拉伸：70.3GPa(10.2×106psi)，剪切26.4GPa(3.83×106psi)，压缩71.7GPa(10.4×106psi)

疲劳强度：H321和H116状态：循环5*106次时160MPa(23ksi);R.R.Moore型试验。

性能：具有良好的延展性、抗蚀性;

应用：电子、电气用弹簧、开关、接插件、引线框架、连接器、端子、振动片等。ALCAST用于弹性材料;弹性要求特别高时，选用ALCAST;

功能：适用于制作弹性元件、零件、耐蚀零件和抗磁零件等材料。

二、关键性能参数

1. 核心机械性能

高温强度：

室温抗拉强度：550-580MPa

250℃时强度保持率：85%

300℃短时强度：≥400MPa

热疲劳性能：

热循环次数(250℃↔室温)：>20,000次

裂纹扩展速率：<0.8μm/cycle

特殊性能：

热扩散系数：68mm²/s

抗铝液侵蚀性：腐蚀速率<0.05mm/万次

2. 微观结构特征

增强相分布：

θ'相(Al₂Cu)：尺寸30-50nm，体积分数8-10%

T相(Al₆CuMg₄)：均匀弥散分布

SiC纳米颗粒：1-3vol%，尺寸80-100nm

晶界工程：

晶粒尺寸：15-25μm(等轴晶)

晶界覆盖率：≥90%(析出相覆盖)

三、压铸应用解决方案

1. 典型应用场景

铝合金压铸模：

汽车结构件：减震塔、纵梁

5G基站壳体：散热要求高的薄壁件

镁合金压铸：

笔记本外壳

无人机框架

铜合金压铸：

电工接插件

卫浴五金件

2. 模具寿命对比

压铸材料常规模具钢寿命ALCAST寿命提升幅度

ADC128-10万模次15-18万模次80%

AZ91D5-6万模次9-12万模次100%

HMn58-23-4万模次6-8万模次100%

3. 冷却效率优化

传统模具：冷却时间占比40-45%

ALCAST模具：冷却时间占比30-35%

效益体现：周期时间缩短15-20%

四、特殊处理工艺

1. 表面强化技术

复合渗层处理：

AlCrN+TiSiN多层涂层(8-10μm)

表面硬度HV2800-3200

梯度强化：

表面50μm层硬度梯度HV800→HV1500

热导率保持率>90%

2. 模具修复方案

激光熔覆修复：

使用ALCAST专用焊丝

修复区硬度HRC42-45

微弧焊接修复：

热影响区<0.5mm

气孔率<0.1%

3. 智能监控集成

嵌入式传感器：

可承受300℃连续工作

实时监测模具温度场

数字孪生接口：

支持模具应力场仿真

寿命预测准确度>90%

五、使用技术规范

1. 预热制度

分段预热：

第一阶段：150℃×2h

第二阶段：250℃×1h

在线预热：

建议前20模次低速压射

模温控制在180-220℃

2. 维护保养

日常维护：

每5000模次深度清洁

使用专用模具清洗剂

定期保养：

每3万模次表面再强化

冷却通道除垢处理

3. 失效预警标准

热裂纹预警：

表面网状裂纹密度>15条/cm²

裂纹深度>0.3mm

变形预警：

分型面间隙>0.05mm

型腔尺寸变化>0.1%

ALCAST通过创新的材料设计和工艺控制，突破了传统铝合金在压铸模具应用中的性能瓶颈，特别适合大型一体化压铸和精密薄壁压铸等先进制造需求，为汽车轻量化和3C产品精密化提供了可靠的模具解决方案。