
AlMn1Mg1(3005/3105)模具铝的用途与特性分析
一、材料基本概况
AlMn1Mg1是欧洲标准EN 573-3中的命名,对应国际常用的3005/3105铝合金,属于Al-Mn-Mg系不可热处理强化铝合金,具有优异的耐蚀性和中等强度。
AlMn1Mg1化学成分:
铝 Al :余量 ;
硅 Si :0.25;
铜 Cu :0.10;
镁 Mg:2.2~2.8;
锌 Zn:0.10;
锰 Mn:0.10;
铬 Cr:0.15~0.35 ;
铁 Fe: 0.4 0 。
AlMn1Mg1力学性能:
抗拉强度(σb ) :170~305MPa
条件屈服强度 σ0.2 (MPa)≥65
弹性模量(E): 69.3~70.7Gpa
退火温度为:345℃。
质量特征
密度:2.80g/cm3。
泊松比:20℃(68F)时为0.33。
弹性模量:拉伸:72.4GPa(10.5×106psi)
剪切:28.0GPa(4.0×106psi)
压缩:73.8GPa(10.7×106psi)
三、核心性能特点
机械性能
中等强度:抗拉强度145-195MPa(H14状态)
良好塑性:延伸率12-18%(O状态)
加工硬化率:适中,适合冷加工
物理特性
密度:2.73g/cm³
热导率:160-180W/(m·K)
电导率:40-46%IACS
热膨胀系数:23.5×10⁻⁶/K(20-100℃)
特殊性能优势
卓越的耐蚀性:显著优于2000和7000系合金
优良的成型性:适合深冲、弯曲等冷加工
良好的钎焊性:广泛用于热交换器制造
表面处理性:阳极氧化效果优异
四、典型应用领域
1. 模具制造应用
轻型注塑模具框架
包装成型模具
简单压铸模具辅助部件
橡胶模具基座
2. 热交换器领域
汽车散热器
空调冷凝器
工业热交换板
3. 建筑装饰用途
屋顶/墙面材料
天花板系统
装饰型材
4. 包装工业
易拉罐体
食品容器
药品包装
五、加工特性对比
加工方式适用性注意事项
冷轧★★★★★可制成0.2mm极薄板
冲压★★★★☆适合中等深度拉伸
弯曲★★★★★最小弯曲半径1.0t
焊接★★★☆☆推荐TIG/MIG焊接
切削★★★☆☆需锋利刀具
六、热处理与硬化工艺
退火处理:
温度:345-415℃
时间:1-2小时
冷却方式:空冷或炉冷
加工硬化:
H14状态:抗拉强度提高约40%
H18状态:抗拉强度提高约80%
稳定化处理:
温度:120-150℃
时间:1-3小时
目的:消除内应力
七、典型应用案例
汽车灯罩模具:某日系品牌使用AlMn1Mg1制作灯罩成型模具,利用其良好导热性使冷却时间缩短15%。
食品包装模具:欧洲某包装企业采用该合金制造饼干成型模具,满足食品级安全要求。
建筑模板系统:迪拜某项目使用AlMn1Mg1合金模板,在高温高盐环境下使用寿命达8年。
八、表面处理方案
阳极氧化:
膜厚:10-25μm
硬度:300-400HV
颜色:银白/浅色系
PVDF涂层:
前处理:化学转化
膜厚:30-50μm
耐候性:25年以上
电泳涂装:
类型:阳/阴极电泳
膜厚:15-25μm
优点:无死角覆盖
九、使用注意事项
加工硬化控制:多次成型作业需中间退火
焊接保护:需使用专用焊丝(如4043)
模具冷却:利用高导热特性优化冷却系统设计
储存条件:避免与铜、铁等金属接触存放
应力腐蚀:在含Cl⁻环境中需注意应力腐蚀倾向
AlMn1Mg1铝合金凭借其出色的耐腐蚀性、良好的加工性能和适中的强度,特别适合需要长期暴露在恶劣环境中的模具应用,同时因其优异的导热性能,在需要快速散热的模具场景中表现突出。