Alwminiwm yw'r elfen fetel fwyaf niferus yng nghramen y ddaear. Dyma'r metel anfferrus gyda'r ail allbwn a'r defnydd mwyaf yn y byd ar ôl dur. Mae ganddo ddwysedd isel, tua 1/3 o ddur. Gan fod alwminiwm pur yn feddal ac mae ganddo gryfder isel, felly, trwy ychwanegu ychydig bach o elfennau fel magnesiwm, copr, sinc, silicon, a lithiwm at alwminiwm, mae perfformiad aloi alwminiwm yn well. Aloion alwminiwm yw'r deunyddiau strwythurol metel anfferrus a ddefnyddir fwyaf eang mewn diwydiant oherwydd eu priodweddau mecanyddol rhagorol a'u gwrthwynebiad cyrydiad. Fe'u defnyddiwyd yn helaeth mewn diwydiannau adeiladu, awyrofod, modurol, gweithgynhyrchu peiriannau, adeiladu llongau a chemegol.
Mae gan aloion alwminiwm briodweddau rhagorol mewn mecaneg a chemeg:
① Agweddau mecanyddol, a adlewyrchir yn bennaf mewn dwysedd isel, cryfder uchel, modwlws uchel, ac ati. Mae gan alwminiwm ddwysedd isel ac mae'n ysgafnach na metelau eraill, dim ond 1/4 o ddur, felly mae'n addas i'w ddefnyddio mewn meysydd â gofynion uchel ar gyfer pwysau ysgafn;
② O ran priodweddau cemegol, gan y gall aloi alwminiwm ffurfio ffilm ocsid drwchus ar ei wyneb yn yr awyr, gall amddiffyn ei hun rhag ocsideiddio dwfn. Felly, mae ganddo wrthwynebiad cyrydiad rhagorol a chyfansoddiad cemegol sefydlog iawn.
③Mae gan aloi alwminiwm blastigrwydd da a gellir ei brosesu i wahanol broffiliau. Mae ganddo ddargludedd trydanol a thermol rhagorol. Felly, fe'i defnyddir yn helaeth mewn diwydiant, ac mae ei ddefnydd yn ail i ddur yn unig.
Ar hyn o bryd, mae mwy na 250 o aloion alwminiwm gyda gwahanol gyfansoddiadau yn y diwydiant. Er mwyn hwyluso'r gwahaniaeth, yn ôl y gwahanol gyfansoddiadau aloi, mae Tsieina'n mabwysiadu'r dull dosbarthu gradd pedwar digid a dderbynnir yn rhyngwladol i hwyluso marcio safle cynhyrchu, cofio a rheoli cyfrifiadau. Mae'r aloion alwminiwm a ddefnyddir yn y diwydiant milwrol yn cynnwys aloion alwminiwm-lithiwm, aloion alwminiwm cyfres 2XXX (A1-Cu-Mg) a chyfres 7XXX yn bennaf.
Galw yn y farchnad a thuedd datblygu amrywiol ddeunyddiau aloi alwminiwm
Aloi alwminiwm cyfres 2XXX
Mae gan aloion alwminiwm cyfres 2XXX (A1-Cu-Mg) gryfder tynnol uchel, caledwch a chryfder blinder, ymwrthedd gwres da, priodweddau prosesu a weldio, ac fe'u defnyddir yn helaeth mewn diwydiannau awyrofod, modurol ac arfau. Y prif raddau yw 2A01, 2A02, 2A06, 2A11, 2A12, ac ati. Datblygwyd cyfres o aloion i wella cryfder, paru caledwch, a goddefgarwch difrod, megis aloion 2024, 2124, 2524, 2324, ac ati.
Mae modelau offer Tsieina yn datblygu i gyfeiriad pwysau ysgafn, oes hir, dibynadwyedd uchel a chost isel, ac mae ganddynt ofynion uchel ar gyfer caledwch torri, ymwrthedd i ymlediad crac a gwrthiant cyrydiad deunydd croen y ffiwslawdd. Yn seiliedig ar y plât trwchus aloi alwminiwm 2024-T351, mae gwledydd tramor wedi datblygu 2324, 2624 ac aloion alwminiwm goddefgarwch difrod uchel eraill ar gyfer wyneb yr asgell isaf gyda gwahanol gryfder, caledwch, blinder a gwrthiant cyrydiad, ac wedi cyflawni gosod a chymhwyso. Mae Tsieina yn datblygu aloion alwminiwm cyfres 2XXX goddefgarwch difrod uchel. Yn y dyfodol, bydd microaloi cyfansawdd yn gyfeiriad datblygu pwysig ar gyfer aloion alwminiwm cryfder uchel cyfres Al-Cu-Mg.
Aloi alwminiwm cyfres 4XXX
Ar hyn o bryd, defnyddir aloion Al-Si ewtectig a hypoewtectig yn bennaf ar gyfer pistonau ceir yn Tsieina. Fodd bynnag, gyda gwelliant parhaus gofynion perfformiad injan, mae'n anodd bodloni gofynion perfformiad. Mae gan aloi Al-Si hyperewtectig ddwysedd isel, cyfernod ehangu llinol bach, ymwrthedd gwisgo uwch a sefydlogrwydd cyfaint, ac mae'n ddeunydd piston mwy delfrydol o'i gymharu ag aloion Al-Si ewtectig. Mae pistonau aloi Al-Si hyperewtectig wedi cael eu cynhyrchu'n dorfol dramor a'u defnyddio mewn tryciau a cheir, megis aloi A390 yn yr Unol Daleithiau, aloion AC9A ac AC8A (ZL109) yn Japan, ac aloi A390 yn Awstralia. Fodd bynnag, ar hyn o bryd ychydig o weithgynhyrchwyr yn Tsieina sy'n cynhyrchu pistonau aloi Al-Si hyperewtectig, ac mae'r rhan fwyaf ohonynt yn dibynnu ar fewnforion. Yn ogystal, mae bwlch mawr rhwng deunyddiau aloi alwminiwm turbocharger modurol a gwledydd tramor. Mae deunyddiau aloi alwminiwm turbocharger modurol perfformiad uchel yn dibynnu'n bennaf ar Japan a gwledydd eraill. Felly, mae'n hanfodol datblygu deunyddiau aloi alwminiwm modurol allweddol ar gyfer pistonau perfformiad uchel ac impellers turbocharger.
Aloion Alwminiwm Cyfres 5XXX
Mae gan aloion Al-Mg, yn enwedig aloion Al-Mg â chynnwys Mg uchel, gryfder penodol uchel, weldadwyedd da a gwrthiant cyrydiad, a byddant yn dod yn ddeunyddiau cystadleuol iawn yn y dyfodol mewn awyrofod, trenau cyflym, cefnforoedd a meysydd eraill. Ar hyn o bryd, mae platiau aloi Al-Mg, proffiliau a gwifrau weldio ar gyfer awyrofod, trenau, cefnforoedd a chymwysiadau eraill yn dibynnu'n bennaf ar fewnforion. Mae'r farchnad gwifrau weldio pen uchel wedi'i monopoleiddio'n y bôn gan ALCOA yn yr Unol Daleithiau. Mae aloion ER5183 ac ER5356 yn dibynnu'n bennaf ar fewnforion, ac mae'r gyfaint mewnforio yn cyfrif am tua 70% o'u gwerthiannau. Mae aloion Al-Mg ar gyfer llongau yn dibynnu'n bennaf ar Rwsia. Mae gan ingotau confensiynol o aloion â chynnwys Mg uchel dendritau datblygedig, gwahanu cyfnod ewtectig difrifol, a pherfformiad ffurfio gwael. Mae gan y dulliau prosesu cyfredol lawer o broblemau o hyd, megis perfformiad isel, ansawdd ymddangosiadol gwael, proses hir, ansawdd ansefydlog, a chynnyrch isel. Gall solidio a ffurfio is-gyflym atal gwaddodiad Mg, ac ar yr un pryd gellir ei reoleiddio i gael crisialau mân hafal a chyfnodau nano-waddodedig, gan wella perfformiad ac unffurfiaeth y deunydd yn fawr. Felly, disgwylir i ddatblygu technoleg allwthio rheolegol parhaus a rholio is-gyflym ar gyfer aloion Al-Mg perfformiad uchel ddiwallu'r galw am aloion Al-Mg o ansawdd uchel.
Aloion Alwminiwm Cyfres 6XXX
Mae deunyddiau aloi alwminiwm cyfres 6XXX yn ddeunyddiau allweddol ym meysydd trafnidiaeth rheilffordd, automobiles, electroneg, ac ati. Ers yr 1980au, mae gwledydd a rhanbarthau datblygedig fel Ewrop, yr Unol Daleithiau, a Japan wedi datblygu aloion alwminiwm ar gyfer automobiles, graddau cofrestredig fel 6009, 6016, 6010, 6111, 6022, a 6082, ac wedi ffurfio system gynhyrchu a chymhwyso gymharol gyflawn ar gyfer paneli corff automobiles, allwthiadau, gofaniadau, ac ati. Mae ymchwil a datblygu diwydiannu paneli corff a gofaniadau aloi alwminiwm cyfres 6XXX yn Tsieina newydd ddechrau, ac mae bwlch clir. Mae Weinyddiaeth Diwydiant a Thechnoleg Gwybodaeth Tsieina wedi cynnig mai'r dalennau aloi alwminiwm modurol i'w datblygu yw: 6016-S, 6016-IH, 6016-IBR, 6A16-S, 6A16-IBR, 6022, ac ati. Mae gan y ddalen aloi alwminiwm cyfres 6XXX nodweddiadol ymestyniad A50 o ddim llai na 25%, gwerth r o ddim llai na 0.60, cryfder cynnyrch parcio 60 d Rp0.2 o ddim llai na 140 N/mm2 a chynnydd cryfder cynnyrch caledu paent o ddim llai na 80 N/mm2. Mewn ymateb i wahanol anghenion, mae datblygu technoleg dylunio, paratoi a phrosesu aloion alwminiwm cyfres 6XXX wedi dod yn duedd anochel o ddatblygiad.
Aloion Alwminiwm Cyfres 7XXX
Mae gan aloion alwminiwm cyfres 7XXX wrthwynebiad da i gyrydiad straen ac nhw yw'r gyfres gryfaf ymhlith aloion alwminiwm. Fe'u cydnabyddir yn rhyngwladol fel deunyddiau asgwrn cefn awyrenneg. Yn ddiweddar, mae gwledydd tramor wedi datblygu aloi 7055 (Al8Zn-2.05Mg-2.3Cu-0.16Zr), y mae ei straen cynnyrch yn fwy na 620 MPa yn nhalaith T77511. Fe'i defnyddir mewn awyrennau Boeing 777 ac mae'n lleihau pwysau 635 kg. Ar hyn o bryd, nid oes gan Tsieina dechnoleg dylunio a pharatoi a phrosesu aloi systematig ar gyfer aloion alwminiwm cyfres 7XXX ar gyfer awyrenneg, ac mae rhai cynhyrchion yn gwbl ddibynnol ar fewnforion. Oherwydd ingotau graddfa fawr aloion alwminiwm cyfres 7XXX gyda llawer o elfennau aloi, ystod solidio eang, straen castio mawr, ac ocsideiddio/gwahanu elfennau aloi yn hawdd, mae ansawdd metelegol yr ingotau yn wael ac mae'r perfformiad ffurfio tymheredd ystafell yn isel, mae o arwyddocâd mawr datblygu aloion alwminiwm cyfres 7XXX newydd.
Aloi alwminiwm-lithiwm (Al-Li)
Aloi alwminiwm-lithiwm yw'r deunydd ysgafn sy'n tyfu gyflymaf mewn deunyddiau awyrenneg yn ystod y blynyddoedd diwethaf. Mae ganddo nodweddion dwysedd isel, modwlws elastigedd uchel, anystwythder penodol uchel, perfformiad blinder da, a gwrthsefyll cyrydiad. Ar ôl disodli aloion alwminiwm confensiynol, gellir lleihau'r màs 10% ~ 20% a gellir cynyddu'r anystwythder 15% ~ 20%. Yn gynnar yn yr 21ain ganrif, lansiodd y cwmni Americanaidd ALCOA y "Cynllun ALCOA Aviation 20/20", gyda'r nod o leihau cost a phwysau aloion alwminiwm awyrenneg 20% yr un o fewn 20 mlynedd. Mae Constellium wedi datblygu aloion alwminiwm-lithiwm 2050 a 2198 (Al-Cu-Li-Mg-Ag) gyda dwysedd isel, caledwch uchel a goddefgarwch difrod uchel. Ychydig iawn o raddau aloi Al-Li sydd wedi'u datblygu'n annibynnol yn Tsieina, a dim ond yr aloi 1420 sydd wedi'i ddefnyddio. Darperir yr aloi alwminiwm-lithiwm a ddefnyddir yn yr awyren deithwyr C919 gan Alcoa. Yn ddomestig, dim ond graddau aloi cyfyngedig fel 1420, 2195, 2197, a 2A97 y gellir eu cynhyrchu, a dim ond ingotau gwastad islaw ((310~400)×1280×4000) mm ac ingotau crwn islaw φ650 mm yw'r ingotau. Nid yw ingotau gwastad (2B16) gyda thrwch o fwy na 60 mm a lled o fwy na 1500 mm, ac ingotau (2B16) gyda diamedr o fwy na 1500 mm ym maes cymwysiadau awyrenneg pen uchel wedi'u cynhyrchu'n ddiwydiannol eto. Felly, mae o arwyddocâd mawr datblygu dyluniad aloi alwminiwm-lithiwm newydd, paratoi ingotau uwch-fawr a thechnoleg prosesu dwfn.
Aloi alwminiwm sy'n gwrthsefyll gwres
Mae aloion alwminiwm sy'n gwrthsefyll gwres yn ddeunyddiau sylfaenol allweddol ym meysydd awyrofod, automobiles, cludiant rheilffyrdd, ac ati trwy reoleiddio elfennau fel Si, Fe, Ni, Ag, a phriddoedd prin i wneud aloion alwminiwm yn gwrthsefyll ocsideiddio a chropian ar dymheredd uchel. Mae aloion alwminiwm traddodiadol sy'n gwrthsefyll gwres yn cynnwys: 2519, 2618, 2219, 2D70, ac ati. Gyda datblygiad cyflym y diwydiannau awyrofod a automobiles, rhoddir gofynion uwch ar aloion alwminiwm sy'n gwrthsefyll gwres. Mae gan y genhedlaeth newydd o jetiau ymladd gyflymder mordeithio uchel, ac mae tymheredd gweithredu croen y ffiwslawdd uwchlaw 150°C. Ar hyn o bryd, mae tymheredd defnydd hirdymor aloion alwminiwm sy'n gwrthsefyll gwres fel 2618 a 2D70 islaw 150°C. Mae'n hanfodol datblygu aloion alwminiwm newydd sy'n gwrthsefyll gwres.
Aloi Al-Sc gyda chynnwys scandiwm (Sc) isel iawn
Mae gan aloi Al-Sc briodweddau rhagorol fel cryfder uchel, plastigedd da a gwrthiant cyrydiad, ac mae wedi dod yn genhedlaeth newydd o ddeunyddiau ysgafn ar gyfer awyrofod, llongau, ac ati ar ôl aloi Al-Li. Mae cryfder tynnol aloi Al-Mg sy'n cynnwys symiau hybrin o scandiwm 30% yn uwch na chryfder aloi 5083, ac mae'r cryfder cynnyrch wedi mwy na dyblu. Mae ei weldadwyedd yn gymharol â weldadwyedd aloion cyfres 5XXX confensiynol, mae priodweddau mecanyddol y parth yr effeithir arno gan wres a'r weldiad tua'r un fath â phriodweddau'r matrics, ac mae ei wrthiant cyrydiad yn gymharol â gwrthiant aloi 5083. Gall disodli aloion cyfres 5XXX neu 6XXX wrth gynhyrchu cydrannau awyrofod gyflawni effeithiau lleihau pwysau sylweddol, ac mae hefyd yn ddeunydd uwchraddol ar gyfer ceir a cherbydau rheilffordd. Mae Rwsia ar flaen y gad yn y byd o ran datblygu aloion alwminiwm sy'n cynnwys sgandiwm, ac mae wedi ffurfio aloion Al-Mg-Sc, Al-Mg-Li-Sc, Al-Zn-MgSc, Al-Zn-Mg-Cu-Sc, ac Al-Cu-Mg-Sc gyda chynnwys sgandiwm o 0.18% ~ 0.5%. Er mwyn hyrwyddo cymhwyso aloion alwminiwm-sgandiwm mewn awyrofod a cheir, mae Weinyddiaeth Diwydiant a Thechnoleg Gwybodaeth Tsieina wedi rhestru aloion alwminiwm sy'n cynnwys sgandiwm fel un o'r deunyddiau newydd ar gyfer datblygu blaenoriaeth. Mae Tsieina yn gyfoethog mewn adnoddau sgandiwm ac mae wedi adeiladu llinell gynhyrchu echdynnu ocsid sgandiwm purdeb uchel, gan osod y sylfaen ar gyfer datblygu aloion alwminiwm-sgandiwm.
Aloi alwminiwm stampio poeth gradd 500 MPa ar gyfer ceir
Mae bwlch o hyd mewn deunyddiau aloi alwminiwm cryfder uchel stampio poeth yn Tsieina. Mae'r cyfuniad o ddeunyddiau newydd a datblygu proses ffurfio newydd yn ffordd effeithiol o ddatrys problem ffurfio rhannau ceir aloi alwminiwm cryfder uchel. Mae canolbwyntio ar aloion cyfres 7XXX, archwilio aloion 2XXX yn weithredol, a datblygu deunyddiau aloi alwminiwm gradd 500 MPa ar gyfer stampio poeth yn cynnig rhagolygon pwysig ar gyfer gweithgynhyrchu rhannau modurol cymhleth eu siâp.
Deunyddiau cyfansawdd wedi'u seilio ar alwminiwm
Plât cyfansawdd amlhaen alwminiwm-dur: Mae'r cysylltiad effeithiol rhwng deciau alwminiwm a dur wedi dod yn un o'r cyfyngiadau ar gyfer pwyso ysgafn uwchstrwythurau llongau mawr. Mae'r cymal pontio cyfansawdd alwminiwm-dur a ddefnyddir ar gyfer weldio rhwng cragen alwminiwm a dur yn darparu ateb i ddisodli'r broses rhybedu draddodiadol. Mae Honda wedi datblygu technoleg ymuno dur ac alwminiwm a fydd yn cael ei defnyddio'n fyd-eang mewn fframiau ceir a gynhyrchir yn dorfol. Ar hyn o bryd, mae'r cymalau cyfansawdd alwminiwm-dur a ddefnyddir yn Tsieina yn cael eu mewnforio'n bennaf o dramor, gyda phris mor uchel â 4 × 10 5 CNY / t. Gyda llongau graddfa fawr y dyfodol, mae angen tymereddau weldio uwch, straen dwyn mwy, a rhyngwynebau bondio cryfach ar gyfer cymalau pontio, ac mae angen cymalau alwminiwm-dur perfformiad uchel ar frys.
Amser postio: Mawrth-08-2025
