L-aluminju huwa l-element metalliku l-aktar abbundanti fil-qoxra tad-dinja. Huwa l-metall mhux ferruż bit-tieni l-akbar produzzjoni u użu fid-dinja wara l-azzar. Għandu densità baxxa, madwar 1/3 tal-azzar. Peress li l-aluminju pur huwa artab u għandu saħħa baxxa, għalhekk, billi żżid ammont żgħir ta' elementi bħal manjesju, ram, żingu, silikon, u litju mal-aluminju, il-prestazzjoni tal-liga tal-aluminju hija aħjar. Il-ligi tal-aluminju huma l-materjali strutturali tal-metall mhux ferruż l-aktar użati fl-industrija minħabba l-proprjetajiet mekkaniċi eċċellenti tagħhom u r-reżistenza għall-korrużjoni. Intużaw ħafna fil-kostruzzjoni, l-ajruspazju, il-karozzi, il-manifattura tal-makkinarju, il-bini tal-vapuri u l-industriji kimiċi.
Il-ligi tal-aluminju għandhom proprjetajiet eċċellenti fil-mekkanika u l-kimika:
① Aspetti mekkaniċi, prinċipalment riflessi f'densità baxxa, saħħa għolja, modulu għoli, eċċ. L-aluminju għandu densità baxxa u huwa eħfef minn metalli oħra, biss 1/4 tal-azzar, għalhekk huwa adattat għall-użu f'oqsma b'rekwiżiti għoljin għal piż ħafif;
② F'termini ta' proprjetajiet kimiċi, peress li l-liga tal-aluminju tista' tifforma film dens ta' ossidu fuq il-wiċċ tagħha fl-arja, tista' tipproteġi lilha nnifisha minn ossidazzjoni profonda. Għalhekk, għandha reżistenza eċċellenti għall-korrużjoni u kompożizzjoni kimika stabbli ħafna.
③Il-liga tal-aluminju għandha plastiċità tajba u tista' tiġi pproċessata f'diversi profili. Għandha konduttività elettrika u termali eċċellenti. Għalhekk, tintuża ħafna fl-industrija, u l-użu tagħha huwa t-tieni biss wara l-azzar.
Bħalissa, fl-industrija hemm aktar minn 250 liga tal-aluminju b'kompożizzjonijiet differenti. Sabiex tiffaċilita d-distinzjoni, skont il-kompożizzjonijiet differenti tal-liga, iċ-Ċina tadotta l-metodu ta' klassifikazzjoni tal-grad b'erba' ċifri aċċettat internazzjonalment biex tiffaċilita l-immarkar tas-sit tal-produzzjoni, il-memorja u l-ġestjoni tal-kalkolu. Il-ligi tal-aluminju użati fl-industrija militari jinkludu prinċipalment ligi tal-aluminju-litju, serje 2XXX (A1-Cu-Mg) u ligi tal-aluminju tas-serje 7XXX.
Id-domanda tas-suq u x-xejra tal-iżvilupp ta' diversi materjali tal-liga tal-aluminju
Liga tal-aluminju tas-serje 2XXX
Il-ligi tal-aluminju tas-serje 2XXX (A1-Cu-Mg) għandhom saħħa tensili għolja, reżistenza għall-għeja u reżistenza tajba għas-sħana, proprjetajiet tajbin għall-ipproċessar u l-iwweldjar, u jintużaw ħafna fl-industriji aerospazjali, tal-karozzi u tal-armi. Il-gradi ewlenin huma 2A01, 2A02, 2A06, 2A11, 2A12, eċċ. Ġiet żviluppata serje ta' ligi biex tittejjeb is-saħħa, it-tqabbil tat-reżistenza, u t-tolleranza għall-ħsara, bħal-ligi 2024, 2124, 2524, 2324, eċċ.
Il-mudelli ta' tagħmir taċ-Ċina qed jiżviluppaw fid-direzzjoni ta' ħfief, ħajja twila, affidabbiltà għolja u spiża baxxa, u għandhom rekwiżiti għoljin għar-reżistenza għall-ksur, ir-reżistenza għall-propagazzjoni tax-xquq u r-reżistenza għall-korrużjoni tal-materjal tal-qoxra tal-fuselage. Abbażi tal-pjanċa ħoxna tal-liga tal-aluminju 2024-T351, pajjiżi barranin żviluppaw ligi tal-aluminju 2324, 2624 u oħrajn b'tolleranza għolja għall-ħsara għall-wiċċ t'isfel tal-ġwienaħ b'saħħa, ebusija, reżistenza għall-għeja u korrużjoni differenti, u kisbu installazzjoni u applikazzjoni. Iċ-Ċina qed tiżviluppa ligi tal-aluminju tas-serje 2XXX b'tolleranza għolja għall-ħsara. Fil-futur, il-mikroliga komposta se tkun direzzjoni importanti ta' żvilupp għal-ligi tal-aluminju ta' saħħa għolja tas-serje Al-Cu-Mg.
Liga tal-aluminju tas-serje 4XXX
Fil-preżent, ligi Al-Si ewtettiċi u ipoewtettiċi jintużaw prinċipalment għall-pistuni tal-karozzi fiċ-Ċina. Madankollu, bit-titjib kontinwu tar-rekwiżiti tal-prestazzjoni tal-magna, huwa diffiċli li jintlaħqu r-rekwiżiti tal-prestazzjoni. Il-liga Al-Si iperewtettika għandha densità baxxa, koeffiċjent ta' espansjoni lineari żgħir, reżistenza ogħla għall-użu u stabbiltà tal-volum, u hija materjal tal-pistun aktar ideali meta mqabbla mal-ligi Al-Si ewtettiċi. Il-pistuni tal-liga Al-Si iperewtettika ġew prodotti bil-massa barra l-pajjiż u applikati għal trakkijiet u karozzi, bħal-liga A390 fl-Istati Uniti, il-ligi AC9A u AC8A (ZL109) fil-Ġappun, u l-liga A390 fl-Awstralja. Madankollu, bħalissa hemm ftit manifatturi fiċ-Ċina li jipproduċu pistuni tal-liga Al-Si iperewtettika, u ħafna minnhom jiddependu fuq l-importazzjonijiet. Barra minn hekk, hemm differenza kbira bejn il-materjali tal-liga tal-aluminju tat-turbocharger tal-karozzi u pajjiżi barranin. Materjali tal-liga tal-aluminju tat-turbocharger tal-karozzi ta' prestazzjoni għolja jiddependu prinċipalment fuq il-Ġappun u pajjiżi oħra. Għalhekk, huwa imperattiv li jiġu żviluppati materjali ewlenin tal-liga tal-aluminju tal-karozzi għal pistuni ta' prestazzjoni għolja u impellers tat-turbocharger.
Ligi tal-Aluminju tas-Serje 5XXX
Il-ligi Al-Mg, speċjalment il-ligi Al-Mg b'kontenut għoli ta' Mg, għandhom saħħa speċifika għolja, iwweldabbiltà tajba u reżistenza għall-korrużjoni, u se jsiru materjali kompetittivi ħafna fl-ajruspazju futur, ferroviji ta' veloċità għolja, oċeani u oqsma oħra. Fil-preżent, pjanċi, profili u wajers tal-iwweldjar tal-liga Al-Mg għall-ajruspazju, ferroviji, oċeani u applikazzjonijiet oħra jiddependu prinċipalment fuq l-importazzjonijiet. Is-suq tal-wajer tal-iwweldjar high-end huwa bażikament monopolizzat minn ALCOA fl-Istati Uniti. Il-ligi ER5183 u ER5356 jiddependu prinċipalment fuq l-importazzjonijiet, u l-volum tal-importazzjoni jammonta għal madwar 70% tal-bejgħ tagħhom. Il-ligi Al-Mg għall-vapuri jiddependu prinċipalment fuq ir-Russja. L-ingotti konvenzjonali ta' ligi b'kontenut għoli ta' Mg għandhom dendriti żviluppati sew, segregazzjoni severa tal-fażi ewtettika, u prestazzjoni fqira tal-iffurmar. Il-metodi ta' pproċessar attwali għad għandhom ħafna problemi, bħal prestazzjoni baxxa, kwalità apparenti fqira, proċess twil, kwalità instabbli, u rendiment baxx. Solidifikazzjoni u ffurmar sub-rapidi jistgħu jinibixxu l-preċipitazzjoni tal-Mg, u fl-istess ħin jistgħu jiġu regolati biex jinkisbu kristalli fini ekwiassiali u fażijiet nano-preċipitati, u b'hekk itejbu ħafna l-prestazzjoni u l-uniformità tal-materjal. Għalhekk, l-iżvilupp ta' teknoloġija ta' estrużjoni u rrumblar reoloġiku kontinwu ta' solidifikazzjoni sub-rapida għal ligi Al-Mg ta' prestazzjoni għolja huwa mistenni li jissodisfa d-domanda għal ligi Al-Mg ta' kwalità għolja.
Ligi tal-Aluminju tas-Serje 6XXX
Materjali tal-liga tal-aluminju tas-serje 6XXX huma materjali ewlenin fl-oqsma tat-transitu ferrovjarju, il-karozzi, l-elettronika, eċċ. Mill-1980 'l hawn, pajjiżi u reġjuni żviluppati bħall-Ewropa, l-Istati Uniti, u l-Ġappun żviluppaw ligi tal-aluminju għall-karozzi, gradi rreġistrati bħal 6009, 6016, 6010, 6111, 6022, u 6082, u ffurmaw sistema ta' produzzjoni u applikazzjoni relattivament kompluta għal pannelli tal-karozzerija tal-karozzi, estrużjonijiet, forġar, eċċ. Ir-riċerka u l-iżvilupp tal-industrijalizzazzjoni ta' pannelli tal-karozzerija tal-liga tal-aluminju tas-serje 6XXX u forġar fiċ-Ċina għadhom kemm bdew, u hemm vojt ċar. Il-Ministeru tal-Industrija u t-Teknoloġija tal-Informazzjoni taċ-Ċina ppropona li l-folji tal-liga tal-aluminju tal-karozzi li għandhom jiġu żviluppati huma: 6016-S, 6016-IH, 6016-IBR, 6A16-S, 6A16-IBR, 6022, eċċ. Il-folja tipika tal-liga tal-aluminju tas-serje 6XXX għandha titwil A50 ta' mhux inqas minn 25%, valur r ta' mhux inqas minn 0.60, saħħa ta' rendiment ta' parkeġġ ta' 60 d Rp0.2 ta' mhux inqas minn 140 N/mm2 u żieda fis-saħħa ta' rendiment tat-twebbis taż-żebgħa ta' mhux inqas minn 80 N/mm2. Bi tweġiba għal ħtiġijiet differenti, l-iżvilupp tat-teknoloġija tad-disinn, il-preparazzjoni u l-ipproċessar tal-ligi tal-aluminju tas-serje 6XXX sar xejra inevitabbli ta' żvilupp.
Ligi tal-Aluminju tas-Serje 7XXX
Il-ligi tal-aluminju tas-serje 7XXX għandhom reżistenza tajba għall-korrużjoni mill-istress u huma l-aktar serje b'saħħitha fost il-ligi tal-aluminju. Huma rikonoxxuti internazzjonalment bħala materjali ewlenin tal-avjazzjoni. Riċentement, pajjiżi barranin żviluppaw liga 7055 (Al8Zn-2.05Mg-2.3Cu-0.16Zr), li l-istress tar-rendiment tagħha jaqbeż is-620 MPa fl-istat T77511. Din tintuża fl-ajruplani Boeing 777 u tnaqqas il-piż b'635 kg. Fil-preżent, iċ-Ċina m'għandhiex disinn sistematiku tal-ligi u teknoloġija ta' tħejjija u pproċessar għal-ligi tal-aluminju tas-serje 7XXX għall-avjazzjoni, u xi prodotti jiddependu kompletament fuq l-importazzjonijiet. Minħabba l-ingotti fuq skala kbira tal-ligi tal-aluminju tas-serje 7XXX b'ħafna elementi tal-liga, firxa wiesgħa ta' solidifikazzjoni, stress kbir tal-ikkastjar, u ossidazzjoni/segregazzjoni faċli tal-elementi tal-liga, il-kwalità metallurġika tal-ingotti hija fqira u l-prestazzjoni tal-iffurmar fit-temperatura tal-kamra hija baxxa, huwa ta' sinifikat kbir li jiġu żviluppati ligi ġodda tal-aluminju tas-serje 7XXX.
Liga tal-aluminju-litju (Al-Li)
Il-liga tal-aluminju-litju hija l-materjal ħafif li qed jikber bl-aktar rata mgħaġġla fil-materjali tal-avjazzjoni f'dawn l-aħħar snin. Għandha l-karatteristiċi ta' densità baxxa, modulu elastiku għoli, ebusija speċifika għolja, prestazzjoni tajba għall-għeja, u reżistenza għall-korrużjoni. Wara li jiġu sostitwiti l-ligi tal-aluminju konvenzjonali, il-massa tista' titnaqqas b'10% ~ 20% u l-ebusija tista' tiżdied b'15% ~ 20%. Fil-bidu tas-seklu 21, il-kumpanija Amerikana ALCOA nediet il-"Pjan ALCOA Aviation 20/20", bil-għan li tnaqqas l-ispiża u l-piż tal-ligi tal-aluminju tal-avjazzjoni b'20% kull waħda fi żmien 20 sena. Constellium żviluppat ligi tal-aluminju-litju 2050 u 2198 (Al-Cu-Li-Mg-Ag) b'densità baxxa, ebusija għolja u tolleranza għolja għall-ħsara. Hemm ftit gradi ta' liga Al-Li żviluppati b'mod indipendenti fiċ-Ċina, u ntużat biss il-liga 1420. Il-liga tal-aluminju-litju użata fl-ajruplan tal-passiġġieri C919 hija pprovduta minn Alcoa. Domestikament, jistgħu jiġu prodotti biss gradi limitati ta' liga bħal 1420, 2195, 2197, u 2A97, u l-ingotti huma biss ingotti ċatti taħt ((310~400)×1280×4000) mm u ingotti tondi taħt φ650 mm. Ingotti ċatti (2B16) bi ħxuna ta' aktar minn 60 mm u wisa' ta' aktar minn 1500 mm, u ingotti (2B16) b'dijametru ta' aktar minn 1500 mm fil-qasam ta' applikazzjonijiet ta' avjazzjoni ta' livell għoli għadhom ma ġewx prodotti industrijalment. Għalhekk, huwa ta' sinifikat kbir li jiġi żviluppat disinn ġdid ta' liga tal-aluminju-litju, preparazzjoni ta' ingotti ultra-kbar u teknoloġija ta' pproċessar profond.
Liga tal-aluminju reżistenti għas-sħana
Ligi tal-aluminju reżistenti għas-sħana huma materjali bażiċi ewlenin fl-oqsma tal-ajruspazju, il-karozzi, it-trasport ferrovjarju, eċċ. billi jirregolaw elementi bħal Si, Fe, Ni, Ag, u elementi rari tad-dinja biex jagħmlu l-ligi tal-aluminju reżistenti għall-ossidazzjoni u l-creep f'temperaturi għoljin. Ligi tradizzjonali tal-aluminju reżistenti għas-sħana jinkludu: 2519, 2618, 2219, 2D70, eċċ. Bl-iżvilupp mgħaġġel tal-industriji tal-ajruspazju u tal-karozzi, qed jitqiegħdu rekwiżiti ogħla fuq ligi tal-aluminju reżistenti għas-sħana. Il-ġenerazzjoni l-ġdida ta' ġettijiet tal-ġlied għandha veloċità għolja ta' kruċiera, u t-temperatura operattiva tal-ġilda tal-fuselage hija 'l fuq minn 150°C. Fil-preżent, it-temperatura tal-użu fit-tul ta' ligi tal-aluminju reżistenti għas-sħana bħal 2618 u 2D70 hija taħt il-150°C. Huwa imperattiv li jiġu żviluppati ligi ġodda tal-aluminju reżistenti għas-sħana.
Liga Al-Sc b'kontenut ultra-baxx ta' skandju (Sc)
Il-liga Al-Sc għandha proprjetajiet eċċellenti bħal saħħa għolja, plastiċità tajba u reżistenza għall-korrużjoni, u saret ġenerazzjoni ġdida ta' materjali ħfief għall-ajruspazju, vapuri, eċċ. wara l-liga Al-Li. Is-saħħa tat-tensjoni tal-liga Al-Mg li fiha traċċi ta' skandju hija 30% ogħla minn dik tal-liga 5083, u s-saħħa tar-rendiment hija aktar mid-doppju. Il-weldabilità tagħha hija komparabbli ma' dik tal-ligi konvenzjonali tas-serje 5XXX, il-proprjetajiet mekkaniċi taż-żona affettwata mis-sħana u l-weldjatura huma bejn wieħed u ieħor ugwali għal dawk tal-matriċi, u r-reżistenza għall-korrużjoni tagħha hija komparabbli ma' dik tal-liga 5083. Is-sostituzzjoni tal-ligi tas-serje 5XXX jew 6XXX fil-manifattura ta' komponenti aerospazjali tista' tikseb effetti sinifikanti ta' tnaqqis fil-piż, u hija wkoll materjal superjuri għall-karozzi u l-vetturi ferrovjarji. Ir-Russja tinsab fuq quddiem nett fid-dinja fl-iżvilupp ta' ligi tal-aluminju li fihom l-iskandju, u ffurmat ligi Al-Mg-Sc, Al-Mg-Li-Sc, Al-Zn-MgSc, Al-Zn-Mg-Cu-Sc, u Al-Cu-Mg-Sc b'kontenut ta' skandju ta' 0.18%~0.5%. Sabiex tippromwovi l-applikazzjoni ta' ligi tal-aluminju-skandju fl-ajruspazju u l-karozzi, il-Ministeru tal-Industrija u t-Teknoloġija tal-Informazzjoni taċ-Ċina elenka l-ligi tal-aluminju li fihom l-iskandju bħala wieħed mill-materjali l-ġodda għall-iżvilupp prijoritarju. Iċ-Ċina hija rikka fir-riżorsi tal-iskandju u bniet linja ta' produzzjoni ta' estrazzjoni tal-ossidu tal-iskandju ta' purità għolja, u b'hekk wittiet il-pedament għall-iżvilupp ta' ligi tal-aluminju-skandju.
Liga tal-aluminju tal-ittimbrar bis-sħana ta' grad 500 MPa għall-karozzi
Għad hemm vojt fil-materjali tal-liga tal-aluminju ta' saħħa għolja għall-ittimbrar bis-sħana fiċ-Ċina. Il-kombinazzjoni ta' materjali ġodda u l-iżvilupp ta' proċessi ġodda ta' ffurmar hija mezz effettiv biex tissolva l-problema tal-iffurmar ta' partijiet tal-karozzi tal-liga tal-aluminju ta' saħħa għolja. L-iffukar fuq ligi tas-serje 7XXX, l-esplorazzjoni attiva ta' ligi 2XXX, u l-iżvilupp ta' materjali tal-liga tal-aluminju ta' grad 500 MPa għall-ittimbrar bis-sħana għandhom prospetti importanti għall-manifattura ta' partijiet tal-karozzi b'forom kumplessi.
Materjali komposti bbażati fuq l-aluminju
Pjanċa komposta b'ħafna saffi tal-aluminju-azzar: Il-konnessjoni effettiva bejn il-gverti tal-aluminju u tal-azzar saret waħda mir-restrizzjonijiet għall-ħfief tas-superstrutturi ta' vapuri kbar. Il-ġonta ta' tranżizzjoni komposta tal-aluminju-azzar użata għall-iwweldjar bejn il-bwieq tal-aluminju u tal-azzar tipprovdi soluzzjoni biex tissostitwixxi l-proċess tradizzjonali tal-irbattar. Honda żviluppat teknoloġija ta' twaħħil tal-azzar u tal-aluminju li se tintuża globalment fi frejms tal-karozzi prodotti bil-massa. Fil-preżent, il-ġonot komposti tal-aluminju-azzar użati fiċ-Ċina huma prinċipalment importati minn barra, bi prezz għoli daqs 4×10 5 CNY/t. Bil-vapuri fuq skala kbira tal-futur, temperaturi ogħla tal-iwweldjar, stress akbar tal-berings, u interfaċċji ta' twaħħil aktar b'saħħithom huma meħtieġa għall-ġonot ta' tranżizzjoni, u ġonot tal-aluminju-azzar ta' prestazzjoni għolja huma meħtieġa b'mod urġenti.
Ħin tal-posta: 08 ta' Marzu 2025
