您的位置： 首頁 > 新聞中心 > 公司動態(tài)

鋁合金材料及其在家電領(lǐng)域的應(yīng)用探討

來源：www.shop3w.cn 發(fā)布日期： 2025年01月20日

信息摘要：鋁及鋁合金材料簡介鋁是地殼中分布最廣、儲量最多的金屬元素，約占地殼總質(zhì)量的7.3~8.3%，僅次于氧和硅；鋁于19世紀(jì)初被發(fā)現(xiàn)，20世紀(jì)初開始具有生產(chǎn)規(guī)模；20世紀(jì)初發(fā)明了硬鋁合金，一戰(zhàn)期間大量應(yīng)用于軍事工業(yè)。

鋁及鋁合金材料簡介

鋁是地殼中分布最廣、儲量最多的金屬元素，約占地殼總質(zhì)量的7.3~8.3%，僅次于氧和硅；鋁于19世紀(jì)初被發(fā)現(xiàn)，20世紀(jì)初開始具有生產(chǎn)規(guī)模；20世紀(jì)初發(fā)明了硬鋁合金，一戰(zhàn)期間大量應(yīng)用于軍事工業(yè)。

鋁合金：以鋁為基添加一定量其他合金化元素的合金，是輕金屬材料之一。

鋁合金VS鋼鐵

鋁合金具有低密度、中等強度、較高的比強度、比剛度；優(yōu)良的耐腐蝕性；較高的導(dǎo)熱率、電導(dǎo)率；中等延伸率，塑性加工需嚴(yán)格控制工藝參數(shù)；焊接難度略高。

鋁及鋁合金的分類（按加工方法）

鑄造鋁合金：利用鋁合金熔體良好的流動性和可填充性，在一定溫度、速度和外力條件下澆鑄到各種模型中獲得的具有所需形狀與組織性能的鋁合金。

變形鋁合金：以合金配料熔鑄的鋁錠為坯料，以各種壓力加工方法（軋制、擠壓、拉伸、鍛造等）制成的板材、管材、棒材、線材、型材等各種半成品鋁合金。

鑄造鋁合金和變形鋁合金

鑄造鋁合金與變形鋁合金的主要差別：鑄造鋁合金中合金化元素硅的含量超過多數(shù)變形鋁合金中的硅含量；變形鋁合金組織致密，成分性能均勻，強度高，塑性好；鑄造鋁合金鑄造工藝性好，受零件結(jié)構(gòu)設(shè)計限制小，生產(chǎn)效率高；鑄造鋁合金具有良好的鑄造性能，可以制成形狀復(fù)雜的零件；不需要龐大的附加設(shè)備；具有節(jié)約金屬、降低成本、減少工時等優(yōu)點，在航空工業(yè)和民用工業(yè)得到廣泛應(yīng)用。還用于制造汽車的氣缸蓋、變速箱和活塞，儀器儀表的殼體和增壓器泵體等零件。

變形鋁合金在航空、航天產(chǎn)品用料中占主要地位，如飛機蒙皮、主梁、框架、析條、翼肋、起落架零件、導(dǎo)管、鉚釘?shù)龋€廣泛用于造船、汽車及建筑工業(yè)。

鑄造鋁合金牌號表示方法（GB/T 8063-2017）

目前，鑄造鋁合金在國際上無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，各國（公司）都有自己的合金命名及術(shù)語。我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：鑄造有色金屬牌號由“Z”和基體金屬的元素符號、主要合金元素符號以及表明合金元素名義含量的數(shù)字組成；當(dāng)合金元素多于2個時，合金牌號中應(yīng)列出足以表明合金主要特性的元素符號及其名義含量的數(shù)字；合金元素符號按其名義含量遞減的次序排列；除基體元素的名義含量不標(biāo)注外，其他合金元素的名義含量均標(biāo)注于該元素符號之后。

鑄造鋁合金代號

變形鋁及鋁合金牌號表示方法（GB/T 16474-2011）

變形鋁及鋁合金牌號采用四位字符體系牌號命名方法：第一、三、四位為阿拉伯?dāng)?shù)字，第二位為英文大寫字母；第一位數(shù)字表示鋁及鋁合金的組別；第二位數(shù)字或字母表示原始純鋁或鋁合金的改型情況；最后兩位數(shù)字標(biāo)識同一組中不同的鋁合金或鋁的純度；國際四位數(shù)字體系牌號可直接引用。例如：7A04，7075。

變形鋁及鋁合金的組別

變形鋁及鋁合金狀態(tài)代號（GB/T16475-2008）

變形鋁及鋁合金基礎(chǔ)狀態(tài)代號：F（自由加工狀態(tài)）、O（退火狀態(tài)）、H（加工硬化狀態(tài)）、W（固溶熱處理狀態(tài)）、T（熱處理狀態(tài)）。

鋁合金材料的性能與狀態(tài)直接相關(guān)

變形鋁及鋁合金牌號

我國鋁合金曾用牌號：LG1、LD10；按合金性能和用途分：工業(yè)純鋁（L）、工業(yè)高純鋁（LG）、包覆鋁（LB）、防銹鋁（LF）、硬鋁（LY）、超硬鋁（LC）、鍛鋁（LD）、特殊鋁（LT）等；一般能夠與四位字符體系牌號對應(yīng)，GB/T 3190-2008可查。

我國鋁合金材料發(fā)展現(xiàn)狀

我國是鋁合金材料生產(chǎn)和消費大國；鋁合金材料在交通、海洋、空天等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用，尤其在汽車、飛機、航天、艦船等領(lǐng)域的一些輕量化關(guān)鍵部件上，鋁合金材料具有不可替代性；我國是世界上鋁材產(chǎn)量較大、生產(chǎn)裝備規(guī)模較大的國家；目前國內(nèi)絕大部分鋁合金材料屬于中低端產(chǎn)品，部分產(chǎn)品仍需從國外高價購買后處理水平落后，產(chǎn)品穩(wěn)定性較差。

我國鋁合金材料發(fā)展目標(biāo)

2019年中國工程院《基礎(chǔ)材料發(fā)展戰(zhàn)略研究報告（有色金屬類）》。中國有色金屬協(xié)會結(jié)合我國實際情況與我國鋁合金領(lǐng)域所遇瓶頸，提出以下中期發(fā)展目標(biāo)：到2030年，高性能鋁合金材料達(dá)到國際水平，部分達(dá)到國際良好水平，材料綜合力學(xué)和工藝性能滿足現(xiàn)代制造業(yè)指標(biāo)要求；到2035年，鋁合金材料達(dá)到國際良好水平，實現(xiàn)絕大部分鋁合金材料的自給和輸出，實現(xiàn)全球鋁合金產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

我國鋁合金材料新進展

下游應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Υ笠?guī)格、高性能鋁合金材料有迫切需求；顯微組織細(xì)致化；通過添加鋰或稀土元素等；通過后加工技術(shù)：多次精軋、大變形等；鋁基復(fù)合材料；粉末冶金鋁合金；噴射成形、觸凝成形、觸變成形。

9系高性能粉末冶金鋁合金

中科院長春應(yīng)化所歷時20余年的研發(fā)成果；青島中科應(yīng)化技術(shù)研究院孵化項目；世界上實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的粉末冶金鋁合金項目；采用機械合金化+半固態(tài)成型/粉末冶金生產(chǎn)技術(shù)，制備系列高強（9S）、高耐蝕（9C）、耐高溫服役（9H）、低膨脹高耐磨（9E）的特種鋁合金；填補了我國鋁合金的空白，可代替進口7075、5083、CZ42和4032鋁合金。

材料性能

粉末冶金方法制備的特種鋁合金材料，強度高，性能穩(wěn)定，指標(biāo)顯著優(yōu)于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的傳統(tǒng)鋁合金；材料在三維方向上力學(xué)性能指標(biāo)基本相同。

成型方法

優(yōu)良的燒結(jié)工藝，不需時效處理即可達(dá)到良好性能，工藝簡單。

焊接性能

9系鋁合金材料的顯微增強機制，摩擦焊焊接處強度下降不明顯。