Алюминий – жер кыртышында эң көп кездешкен металл элементи. Бул түстүү металл, өндүрүмдүүлүгү жана колдонулушу боюнча дүйнөдө болоттон кийинки экинчи орунда турат. Анын тыгыздыгы аз, болоттун 1/3 бөлүгүн түзөт. Таза алюминий жумшак жана аз күчкө ээ болгондуктан, алюминийге магний, жез, цинк, кремний жана литий сыяктуу элементтерди аз өлчөмдө кошуп, алюминий эритмеси жакшыраак иштейт. Алюминий эритмелери эң сонун механикалык касиеттери жана коррозияга туруктуулугу менен өнөр жайда кеңири колдонулган түстүү металлдардын конструкциялык материалдары болуп саналат. Алар курулушта, аэрокосмостук, автомобиль, машина курууда, кеме курууда жана химиялык өнөр жайларда кеңири колдонулуп келет.
Алюминий эритмелери механикада жана химияда эң сонун касиеттерге ээ:
① Механикалык аспектилери, негизинен, төмөн тыгыздыгы чагылдырылган, жогорку бекемдик, жогорку модулу, ж.б.. Алюминий аз тыгыздыгы бар жана башка металлдарга караганда жеңил болот, бир гана 1/4 болот, ошондуктан, ал жеңил үчүн жогорку талаптар менен талааларда колдонууга ылайыктуу болуп саналат ;
② Химиялык касиеттери боюнча, алюминий эритмеси абада анын бетинде тыгыз оксид пленкасын түзө алгандыктан, өзүн терең кычкылдануудан коргой алат. Ошондуктан, ал мыкты коррозияга туруктуулук жана абдан туруктуу химиялык курамы бар.
③Алюминий эритмеси жакшы пластикалык касиетке ээ жана аны ар кандай профилдерге иштетүүгө болот. Ал сонун электр жана жылуулук өткөрүмдүүлүккө ээ. Ошондуктан, ал өнөр жайда кеңири колдонулат жана анын колдонулушу болоттон кийинки экинчи орунда турат.
Азыркы учурда ендуруште ар турдуу составдагы 250ден ашык алюминий эритмелери бар. Айырмалоону жеңилдетүү үчүн, ар кандай эритмелердин курамына ылайык, Кытай өндүрүш сайтын белгилөө, эс тутум жана эсептөөнү башкарууну жеңилдетүү үчүн эл аралык кабыл алынган төрт орундуу класстык классификация ыкмасын колдонот. Аскердик өнөр жайда колдонулган алюминий эритмелерине негизинен алюминий-литий эритмелери, 2XXX (A1-Cu-Mg) сериясы жана 7XXX сериясындагы алюминий эритмелери кирет.
Рынок суроо-талап жана ар кандай алюминий эритмесин материалдарды өнүктүрүү тенденциясы
2XXX сериясы алюминий эритмеси
2XXX (A1-Cu-Mg) сериясындагы алюминий эритмелери жогорку чыңалууга, бышыктыкка жана чарчоого, ысыкка жакшы туруктуулукка, кайра иштетүү жана ширетүү касиеттерине ээ жана аэрокосмостук, автомобиль жана курал-жарак өнөр жайларында кеңири колдонулат. Негизги сорттор 2A01, 2A02, 2A06, 2A11, 2A12, ж.б. эритмелердин бир катар эритмелери күч, бышыктык дал келүү жана зыянга чыдамдуулугун жогорулатуу үчүн иштелип чыккан, мисалы, 2024, 2124, 2524, 2324 эритмелери ж.б.
Кытайдын жабдык моделдери жеңил, узак мөөнөттүү, жогорку ишенимдүүлүк жана арзан баа багытында өнүгүп, фюзеляждын терисинен жасалган материалдын сынууга туруктуулугуна, жаракалардын жайылышына жана коррозияга туруктуулугуна жогорку талаптарды коюшат. 2024-T351 алюминий эритмесин коюу табак негизинде, чет өлкөлөр 2324, 2624 жана башка жогорку зыян толеранттуулук алюминий эритмелери ар кандай күч-кубат, катаалдыгы, чарчоо жана коррозияга каршы төмөнкү канаты бети үчүн иштелип чыккан жана орнотуу жана колдонуу жетишти. Кытай жогорку зыянга чыдамдуу 2XXX сериясындагы алюминий эритмелерин иштеп чыгууда. Келечекте композиттик микроэритме Al-Cu-Mg сериясындагы жогорку бекем алюминий эритмелерин өнүктүрүүнүн маанилүү багыты болот.
4XXX сериясы алюминий эритмеси
Азыркы учурда, эвтектикалык жана hypoeutectic Al-Si эритмелери негизинен Кытайда автомобиль поршеньдер үчүн колдонулат. Бирок, кыймылдаткычтын иштөө талаптарын тынымсыз жакшыртуу менен, анын иштөө талаптарын канааттандыруу кыйын. Hypereutectic Al-Si эритмесинин тыгыздыгы аз, сызыктуу кеңейүү коэффициенти кичине, эскирүү туруктуулугу жана көлөмүнүн туруктуулугу жогору жана эвтектикалык Al-Si эритмелери менен салыштырганда идеалдуу поршень материалы болуп саналат. Hypereutectic Al-Si эритмесинин поршеньдери чет өлкөлөрдө массалык түрдө чыгарылып, АКШдагы A390 эритмеси, Япониядагы AC9A жана AC8A (ZL109) эритмелери жана Австралиядагы A390 эритмеси сыяктуу жүк ташуучу жана жеңил унааларга колдонулган. Бирок, учурда Кытайда гиперевтектикалык Al-Si эритме поршендерин чыгарган бир нече өндүрүүчүлөр бар жана алардын көпчүлүгү импортко таянышат. Мындан тышкары, автомобиль турбокомпрессордук алюминий эритмесин материалдар жана чет өлкөлөрдүн ортосунда чоң ажырым бар. Жогорку өндүрүмдүүлүгү унаа турбокомпрессор алюминий эритмесин материалдар, негизинен, Япония жана башка өлкөлөргө таянат. Ошондуктан, жогорку натыйжалуу поршеньдер жана турбокомпрессордук дөңгөлөктөр үчүн негизги автомобиль алюминий эритмесин материалдарды иштеп чыгуу зарыл.
5XXX сериясы алюминий эритмелери
Al-Mg эритмелери, айрыкча жогорку Mg мазмуну бар Al-Mg эритмелери жогорку өзгөчө күчкө, жакшы ширетүүгө жана коррозияга туруктуулукка ээ жана келечекте аэрокосмостук, жогорку ылдамдыктагы поезддер, океандар жана башка тармактарда жогорку атаандаштыкка жөндөмдүү материалдар болуп калат. Азыркы учурда, Al-Mg эритме плиталары, профилдер жана аэрокосмостук, поезддер, океандар жана башка колдонмолор үчүн ширетүүчү зымдар негизинен импортко таянат. Жогорку сапаттагы ширетүү зым рыногу негизинен Кошмо Штаттардагы ALCOA тарабынан монополияланган. ER5183 жана ER5356 эритмелери негизинен импортко көз каранды, ал эми импорттун көлөмү алардын сатуунун болжол менен 70% түзөт. кемелер үчүн Al-Mg эритмелери негизинен Россияга таянат. Жогорку Mg мазмуну бар эритмелердин кадимки куймалары жакшы өнүккөн дендриттерге, катуу эвтектикалык фазада бөлүнүүгө жана калыптандыруу көрсөткүчтөрү начар. Учурдагы кайра иштетүү ыкмаларынын дагы эле көп көйгөйлөрү бар, мисалы, аз өндүрүмдүүлүк, начар көрүнүүчү сапат, узак процесс, туруксуз сапат жана аз түшүмдүүлүк. Суб-тез катуулашуу жана калыптандыруу Mg нөшөрлөштүрүүгө тоскоол болот, жана ошол эле учурда абдан жакшы теңдештирилген кристаллдарды жана нано-төкмө фазаларды алуу үчүн жөнгө салынышы мүмкүн, абдан материалдын натыйжалуулугун жана бирдей жакшыртуу. Ошондуктан, жогорку сапаттагы Al-Mg эритмелери үчүн суб-тез катуулануучу үзгүлтүксүз реологиялык экструзия жана прокат технологиясын иштеп чыгуу жогорку сапаттагы Al-Mg эритмелерине болгон суроо-талапты канааттандырат деп күтүлүүдө.
6XXX сериясы алюминий эритмелери
6XXX сериясындагы алюминий эритмесинин материалдары темир жол транзити, автомобиль, электроника ж.б. тармактардагы негизги материалдар болуп саналат. 1980-жылдардан бери өнүккөн өлкөлөр жана Европа, Америка Кошмо Штаттары жана Япония сыяктуу аймактарда автоунаалар үчүн алюминий эритмелери иштелип чыккан, 6009, 6016, 6010, 61121, 60121, 6021, 60121 жана салыштырмалуу 6021, 6021, 6021, 6021, 6021, 6021 жана 602121, 6021, 602121 жана 602121, 60121, 6012 жана 6112 жана 6112 жана 6112 категориялар жана 6112 сериялар жана 60 класстар катталган282 катталган2. жана автомобиль кузов панелдер үчүн колдонмо системасы, экструзиялар, согулуп, ж.б.. 6XXX сериясы алюминий эритмесин кузов панелдерин жана жасалма Кытайда өнөр жай изилдөө жана өнүктүрүү жаңы эле башталган, жана ачык-айкын боштук бар. Кытайдын Өнөр жай жана маалыматтык технологиялар министрлиги автомобиль алюминий эритмеси барактарын иштеп чыгууну сунуш кылды: 6016-S, 6016-IH, 6016-IBR, 6A16-S, 6A16-IBR, 6022, ж.б. 0,60, 60 d паркинг кирешелүүлүгү Rp0,2 кеминде 140 Н / мм2 жана боёктун катуулануусунун агымдуулугу 80 Н / мм2 кем эмес. Ар кандай муктаждыктарга жооп катары, 6XXX сериясындагы алюминий эритмелерин долбоорлоо, даярдоо жана кайра иштетүү технологиясы өнүгүүнүн сөзсүз тенденциясы болуп калды.
7XXX сериясы алюминий эритмелери
7XXX сериясы алюминий эритмелери жакшы стресс дат каршылык бар жана алюминий эритмелеринин арасында күчтүү сериясы болуп саналат. Алар эл аралык деңгээлде авиациялык магистралдык материалдар катары таанылган. Жакында чет мамлекеттер 7055 эритмесин (Al8Zn-2.05Mg-2.3Cu-0.16Zr) иштеп чыгышты, анын кирешелүүлүгү T77511 абалында 620 МПа ашат. Ал Boeing 777 учактарында колдонулат жана салмагын 635 кг азайтат. Азыркы учурда Кытайда авиация үчүн 7XXX сериясындагы алюминий эритмелерин системалуу эритмесин долбоорлоо жана даярдоо жана кайра иштетүү технологиясы жок, ал эми кээ бир продукция толугу менен импортко көз каранды. Көптөгөн эритме элементтери бар 7XXX сериясындагы алюминий эритмелеринин масштабдуу куймаларына байланыштуу, катуулашуунун кең диапазону, чоң куюу стресси жана эритме элементтеринин оңой кычкылдануу/сегрегацияланышы, куймалардын металлургиялык сапаты начар жана бөлмө температурасында калыптандыруу көрсөткүчтөрү төмөн, 7XXX сериясынын жаңы алюминий эритмелерин иштеп чыгуу чоң мааниге ээ.
Алюминий-литий (Al-Li) эритмеси
Алюминий-литий эритмеси акыркы жылдары авиациялык материалдарда эң тез өнүгүп жаткан жеңил материал болуп саналат. Бул төмөн тыгыздык, жогорку ийкемдүү модулу, жогорку өзгөчө катуулугу, жакшы чарчоо аткаруу, жана коррозияга каршылык өзгөчөлүктөрүнө ээ. Кадимки алюминий эритмелерин алмаштыргандан кийин, массаны 10% ~ 20% га азайтууга жана катуулугун 15% ~ 20% га көбөйтүүгө болот. 21-кылымдын башында америкалык ALCOA компаниясы 20 жылдын ичинде авиациялык алюминий эритмелеринин наркын жана салмагын 20% га төмөндөтүү максаты менен "ALCOA Aviation 20/20 Планын" ишке киргизди. Constellium 2050 жана 2198 алюминий-литий эритмелери (Al-Cu-Li-Mg-Ag) аз тыгыздыгы, жогорку катаалдыгы жана жогорку зыян чыдамдуулук менен иштеп чыккан. Кытайда өз алдынча иштелип чыккан Al-Li эритмесинин сорттору өтө аз жана 1420 эритмеси гана колдонулган. C919 жүргүнчү учагында колдонулган алюминий-литий эритмеси Alcoa тарабынан берилген. Өлкөдө 1420, 2195, 2197 жана 2A97 сыяктуу чектелген эритмелердин сортторун гана чыгарууга болот, ал эми куймалар төмөн ((310~400)×1280×4000) ммден төмөн жалпак куймалар жана φ650 ммден төмөн тегерек куймалар. Калыңдыгы 60 ммден ашык жана туурасы 1500 ммден ашкан жалпак куймалар (2В16) жана жогорку сапаттагы авиациялык колдонуу тармагында диаметри 1500 ммден ашкан куймалар (2В16) алиге чейин өнөр жайда чыгарыла элек. Ошондуктан, алюминий-литий эритмесинин жаңы дизайнын, өтө чоң куймаларды даярдоо жана терең иштетүү технологиясын иштеп чыгуу чоң мааниге ээ.
Ысыкка чыдамдуу алюминий эритмеси
Ысыкка чыдамдуу алюминий эритмелери алюминий эритмелерин жогорку температурада кычкылданууга жана сойлоп кетүүгө туруштук берүү үчүн Si, Fe, Ni, Ag жана сейрек кездешүүчү элементтерди жөнгө салуу менен аэрокосмостук, автомобиль, темир жол транспорту ж.б. тармактарда негизги негизги материалдар болуп саналат. Салттуу ысыкка чыдамдуу алюминий эритмелерине төмөнкүлөр кирет: 2519, 2618, 2219, 2D70, ж. Жаңы муундун истребителдери жогорку крейсердик ылдамдыкка ээ, фюзеляждын терисинин иштөө температурасы 150°Сден жогору. Азыркы учурда, 2618 жана 2D70 сыяктуу ысыкка чыдамдуу алюминий эритмелеринин узак мөөнөттүү пайдалануу температурасы 150 ° C төмөн. Ысыкка чыдамдуу жаңы алюминий эритмелерин иштеп чыгуу зарыл.
Ал-Sc эритмеси өтө төмөн скандий (Sc) мазмуну
Al-Sc эритмеси жогорку бекемдик, жакшы пластикалык жана коррозияга туруктуулук сыяктуу эң сонун касиеттерге ээ жана Al-Li эритмесинен кийин аэрокосмостук, кемелер жана башкалар үчүн жеңил материалдардын жаңы мууну болуп калды. Скандийдин изин камтыган Al-Mg эритмесинин чыңалууга бекемдиги 5083 эритмесине караганда 30% жогору, ал эми түшүү кубаты эки эседен ашат. Анын ширетүүчүлүгү кадимки 5XXX сериясындагы эритмелер менен салыштырууга болот, жылуулук таасир эткен зонанын жана ширетүүнүн механикалык касиеттери болжол менен матрицага барабар, ал эми коррозияга туруктуулугу 5083 эритмеси менен салыштырууга болот. Аэрокосмостук компоненттерди өндүрүүдө 5XXX же 6XXX сериясындагы эритмелерди алмаштыруу салмакты азайтуу эффекттерине жетише алат, ошондой эле автомобиль жана темир жол транспорттору үчүн эң мыкты материал болуп саналат. Россия скандий камтыган алюминий эритмелерин иштеп чыгуу боюнча дүйнөдө алдыңкы сапта турат жана скандий курамы 01% ~ 05% болгон Al-Mg-Sc, Al-Mg-Li-Sc, Al-Zn- MgSc, Al-Zn-Mg-Cu-Sc жана Al-Cu-Mg-Sc эритмелерин түздү. Алюминий-скандий эритмелерин аэрокосмостук өнөр жайда жана автомобильдерде колдонууга көмөктөшүү максатында, Кытайдын Өнөр жай жана маалыматтык технологиялар министрлиги скандий камтыган алюминий эритмелерин артыкчылыктуу өнүктүрүү үчүн жаңы материалдардын бири катары санаган. Кытай скандий ресурстарына бай жана жогорку тазалыктагы скандий кычкылын экстракциялоочу өндүрүш линиясын куруп, алюминий-скандий эритмелерин өнүктүрүүгө негиз салды.
Автоунаалар үчүн 500 МПа класс ысык штамптоо алюминий эритмеси
Кытайда ысык штамптоо жогорку күч алюминий эритмесин материалдары дагы бош бар. Жаңы материалдарды жана жаңы калыптандыруу процессин иштеп чыгуунун айкалышы жогорку бекем алюминий эритмесин автомобиль тетиктерин түзүү маселесин чечүү үчүн натыйжалуу каражат болуп саналат. 7XXX сериясындагы эритмелерге көңүл буруу, 2XXX эритмелерин активдүү изилдөө жана ысык штамптоо үчүн 500 МПа класстагы алюминий эритмесин иштеп чыгуу татаал формадагы автомобиль тетиктерин өндүрүү үчүн маанилүү перспективаларга ээ.
Алюминий негизиндеги композиттик материалдар
Алюминий-болот көп катмарлуу курама табак: алюминий жана болот палубалардын ортосундагы натыйжалуу байланыш ири кемелердин үстүнкү конструкцияларын жеңилдетүү үчүн чектөөлөрдүн бири болуп калды. Алюминий жана болоттон жасалган корпустун ортосундагы ширетүү үчүн колдонулган алюминий-болот композиттик өткөөл бириктиргич салттуу riveting жараянын алмаштыруу үчүн чечимди камсыз кылат. Хонда болот менен алюминийди бириктирүү технологиясын иштеп чыкты, ал дүйнөлүк масштабда массалык түрдө чыгарылуучу унаа рамкаларында колдонулат. Азыркы учурда, Кытайда колдонулган алюминий-болот курама муундары, негизинен, чет өлкөдөн алынып келинген, баасы 4 × 10 5 CNY / т жогору. Келечектеги масштабдуу кемелер менен, жогорку ширетүү температурасы, көбүрөөк подшипник стресс жана күчтүү байланыш Interfaces өткөөл муундар үчүн талап кылынат, жана жогорку аткаруу алюминий-болот муундар тез арада керек.
Посттун убактысы: Мар-08-2025
