AlCuMg2圆棒模具铝的用途及特性分析

一、AlCuMg2铝合金基本介绍

AlCuMg2是一种德国标准(DIN)的铝合金牌号，属于Al-Cu-Mg系硬铝合金，相当于中国的2A11(LY11)铝合金和美国的AA2017铝合金。这种合金以其良好的机械加工性能和中等强度著称。

AlCuMg2实测化学成分：

Cu0.15-0.4-,

Si0.4-0.8,

Fe0.7-,

Mn0.15-,

Mg0.8-1.2-,

Zn0.25-,

Cr0.04-0.35-,

Ti0.15

力学性能：

抗拉强度 σb (MPa) ) 140-180

条件屈服强度 σ0.2 (MPa) )≥115

试样尺寸：所有壁厚

注：管材室温纵向力学性能

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。

2. 机械性能(典型值)

抗拉强度：350-420MPa(T6状态)

屈服强度：240-280MPa

延伸率：10-15%

布氏硬度：95-110HB

疲劳强度：≈140MPa

3. 物理性能

密度：2.79g/cm³

热膨胀系数：23.2×10⁻⁶/K(20-100℃)

热导率：134W/(m·K)

电导率：30%IACS

4. 工艺性能

切削性：极佳(切削性能评级为100%，以2011合金为基准)

焊接性：较差(推荐采用氩弧焊)

锻造性：中等

抛光性：良好

三、AlCuMg2圆棒作为模具材料的主要用途

1. 塑料模具应用

注塑模具：适用于ABS、PP、PE等塑料成型

吹塑模具：用于中空塑料制品生产

吸塑模具：包装制品成型模具

2. 低熔点合金压铸模具

锌合金压铸模(熔点385℃)

铅锡合金压铸模

铝合金压铸模(小批量)

3. 其他模具应用

橡胶制品模具

玻璃制品模具

蜡模模具

发泡材料成型模具

四、作为模具材料的核心优势

卓越的加工性能：

切削阻力比普通钢材低40%

刀具寿命延长3-5倍

可实现高精度加工(IT6-IT7级)

优异的热管理性能：

导热系数是模具钢的3-5倍

缩短注塑周期15-20%

温度分布更均匀

轻量化优势：

密度仅为钢的1/3

减轻模具重量约65-70%

降低设备负荷

表面处理适应性：

阳极氧化效果好

可进行硬质氧化(膜厚50-100μm)

表面硬度可达400-600HV

五、典型应用案例

1. 电子连接器注塑模

加工精度要求：±0.02mm

表面粗糙度：Ra0.2μm

使用寿命：20-30万次

2. 汽车内饰件吸塑模

模具尺寸：1200×800×300mm

生产节拍：45秒/件

表面处理：硬质阳极氧化

3. 玩具锌合金压铸模

压铸温度：400-420℃

模具寿命：5-8万次

冷却方式：水冷

六、使用注意事项

温度限制：

连续工作温度不超过200℃

短期峰值温度不超过250℃

高温下强度下降明显(300℃时强度下降50%)

耐磨性改进：

推荐表面硬质阳极氧化

高磨损部位可镶嵌钢件

采用PTFE等耐磨涂层

维护保养：

定期清洁模具表面

存放时防潮处理

避免酸碱介质接触

七、与类似材料的比较

特性AlCuMg27075P20钢

切削性★★★★★★★★☆★★☆

强度★★★☆★★★★★★★★★★

导热性★★★★☆★★★☆★★☆

耐磨性★★★★★★☆★★★★★

成本★★★★★★★★★☆