Alyuminiy yer qobig'ida eng ko'p tarqalgan metall element hisoblanadi. Bu ishlab chiqarish va foydalanish hajmi bo'yicha dunyoda po'latdan keyin ikkinchi o'rinda turadigan rangli metalldir. U past zichlikka ega, taxminan 1/3 po'latdir. Sof alyuminiy yumshoq va past kuchga ega bo'lganligi sababli, alyuminiyga magniy, mis, sink, kremniy va lityum kabi oz miqdorda elementlarni qo'shib, alyuminiy qotishmasining ishlashi yaxshilanadi. Alyuminiy qotishmalari mukammal mexanik xususiyatlari va korroziyaga chidamliligi tufayli sanoatda eng ko'p ishlatiladigan rangli metall konstruksiya materiallari hisoblanadi. Ular qurilish, aerokosmik, avtomobil, mashinasozlik, kemasozlik va kimyo sanoatida keng qo'llanilgan.
Alyuminiy qotishmalari mexanika va kimyoda ajoyib xususiyatlarga ega:
① Mexanik jihatlar, asosan, past zichlik, yuqori quvvat, yuqori modul va boshqalarda aks etadi. Alyuminiy past zichlikka ega va boshqa metallarga qaraganda engilroq, faqat 1/4 po'latdir, shuning uchun u engil vaznga yuqori talablarga ega bo'lgan sohalarda foydalanish uchun javob beradi;
② Kimyoviy xususiyatlar nuqtai nazaridan, alyuminiy qotishmasi havodagi yuzasida zich oksidli plyonka hosil qilishi mumkinligi sababli, u o'zini chuqur oksidlanishdan himoya qilishi mumkin. Shuning uchun u mukammal korroziyaga chidamlilik va juda barqaror kimyoviy tarkibga ega.
③Aluminiy qotishmasi yaxshi plastisiyaga ega va uni turli profillarga qayta ishlash mumkin. U mukammal elektr va issiqlik o'tkazuvchanligiga ega. Shuning uchun u sanoatda keng qo'llaniladi va undan foydalanish po'latdan keyin ikkinchi o'rinda turadi.
Hozirgi vaqtda sanoatda turli xil tarkibga ega 250 dan ortiq alyuminiy qotishmalari mavjud. Turli xil qotishma kompozitsiyalariga ko'ra, farqni engillashtirish uchun Xitoy ishlab chiqarish maydonchasini belgilash, xotira va hisoblashni boshqarishni osonlashtirish uchun xalqaro miqyosda qabul qilingan to'rt xonali sinf tasniflash usulini qabul qiladi. Harbiy sanoatda ishlatiladigan alyuminiy qotishmalari asosan alyuminiy-litiy qotishmalarini, 2XXX (A1-Cu-Mg) seriyali va 7XXX seriyali alyuminiy qotishmalarini o'z ichiga oladi.
Turli alyuminiy qotishma materiallarining bozor talabi va rivojlanish tendentsiyasi
2XXX seriyali alyuminiy qotishmasi
2XXX (A1-Cu-Mg) seriyali alyuminiy qotishmalari yuqori kuchlanish, qattiqlik va charchoqqa chidamlilik, yaxshi issiqlikka chidamlilik, ishlov berish va payvandlash xususiyatlariga ega va aviatsiya, avtomobilsozlik va qurol sanoatida keng qo'llaniladi. Asosiy navlar 2A01, 2A02, 2A06, 2A11, 2A12 va boshqalardir. 2024, 2124, 2524, 2324 qotishmalari va boshqalar kabi mustahkamlik, chidamlilik mosligi va shikastlanishga chidamliligini yaxshilash uchun bir qator qotishmalar ishlab chiqilgan.
Xitoyning uskunalari modellari engil, uzoq umr, yuqori ishonchlilik va arzon narx yo'nalishi bo'yicha rivojlanmoqda va fuselage teri materialining sinish chidamliligi, yorilish tarqalishiga chidamliligi va korroziyaga chidamliligi uchun yuqori talablarga ega. 2024-T351 alyuminiy qotishma qalin plitasi asosida xorijiy mamlakatlar turli kuch, qattiqlik, charchoq va korroziyaga chidamliligi bilan pastki qanot yuzasi uchun 2324, 2624 va boshqa yuqori zararga chidamli alyuminiy qotishmalarini ishlab chiqdilar va o'rnatish va qo'llashga erishdilar. Xitoy yuqori shikastlanishga bardoshli 2XXX seriyali alyuminiy qotishmalarini ishlab chiqmoqda. Kelajakda kompozit mikroqotishma Al-Cu-Mg seriyali yuqori quvvatli alyuminiy qotishmalari uchun muhim rivojlanish yo'nalishi bo'ladi.
4XXX seriyali alyuminiy qotishmasi
Hozirgi vaqtda evtektik va hipoeutektik Al-Si qotishmalari asosan Xitoyda avtomobil pistonlari uchun ishlatiladi. Biroq, dvigatelning ishlash talablarini doimiy ravishda takomillashtirish bilan ishlash talablariga javob berish qiyin. Gipereutektik Al-Si qotishmasi past zichlik, kichik chiziqli kengayish koeffitsienti, yuqori aşınma qarshilik va hajm barqarorligiga ega va eutektik Al-Si qotishmalari bilan solishtirganda yanada ideal pistonli materialdir. Hypereutectic Al-Si qotishma pistonlari chet elda ommaviy ishlab chiqarilgan va AQShda A390 qotishmasi, Yaponiyada AC9A va AC8A (ZL109) qotishmalari va Avstraliyada A390 qotishmasi kabi yuk mashinalari va avtomobillarga qo'llanilgan. Biroq, hozirgi vaqtda Xitoyda hipereutektik Al-Si qotishma pistonlarini ishlab chiqaradigan kam sonli ishlab chiqaruvchilar mavjud va ularning aksariyati importga tayanadi. Bundan tashqari, avtomobil turbocharger alyuminiy qotishma materiallari va xorijiy mamlakatlar o'rtasida katta bo'shliq mavjud. Yuqori samarali avtomobil turbocharger alyuminiy qotishma materiallari asosan Yaponiya va boshqa mamlakatlarga tayanadi. Shu sababli, yuqori samarali pistonlar va turbocharger pervanellari uchun asosiy avtomobil alyuminiy qotishma materiallarini ishlab chiqish zarur.
5XXX seriyali alyuminiy qotishmalari
Al-Mg qotishmalari, ayniqsa Mg miqdori yuqori bo'lgan Al-Mg qotishmalari yuqori o'ziga xos kuchga ega, yaxshi payvandlanishi va korroziyaga chidamliligiga ega va kelajakda aerokosmik, tezyurar poezdlar, okeanlar va boshqa sohalarda yuqori raqobatbardosh materiallarga aylanadi. Hozirgi vaqtda Al-Mg qotishma plitalari, profillar va aerokosmik, poezdlar, okeanlar va boshqa ilovalar uchun payvandlash simlari asosan importga tayanadi. Yuqori sifatli payvandlash simlari bozori asosan Qo'shma Shtatlardagi ALCOA tomonidan monopollashtiriladi. ER5183 va ER5356 qotishmalari asosan importga tayanadi va import hajmi ularning sotuvining taxminan 70% ni tashkil qiladi. Kemalar uchun Al-Mg qotishmalari asosan Rossiyaga tayanadi. Mg miqdori yuqori bo'lgan qotishmalarning an'anaviy ingotlari yaxshi rivojlangan dendritlarga, og'ir evtektik fazalarni ajratishga va yomon shakllanish ko'rsatkichlariga ega. Amaldagi qayta ishlash usullari hali ham past unumdorlik, yomon ko'rinadigan sifat, uzoq jarayon, beqaror sifat va past rentabellik kabi ko'plab muammolarga ega. Sub-tez qotib qolish va shakllantirish Mg ning cho'kishiga to'sqinlik qilishi mumkin va shu bilan birga nozik tenglashtirilgan kristallar va nano-cho'kilgan fazalarni olish uchun tartibga solinishi mumkin, bu materialning ishlashi va bir xilligini sezilarli darajada yaxshilaydi. Shu sababli, yuqori samarali Al-Mg qotishmalari uchun tez qotib qoladigan uzluksiz reologik ekstruziya va prokat texnologiyasini ishlab chiqish yuqori sifatli Al-Mg qotishmalariga bo'lgan talabni qondirishi kutilmoqda.
6XXX seriyali alyuminiy qotishmalari
6XXX seriyali alyuminiy qotishma materiallari temir yo'l tranziti, avtomobillar, elektronika va boshqalar sohalarida asosiy materiallardir. 1980-yillardan boshlab Evropa, Amerika Qo'shma Shtatlari va Yaponiya kabi rivojlangan mamlakatlar va mintaqalar avtomobillar uchun alyuminiy qotishmalarini ishlab chiqdilar, 6009, 6016, 6010, 6112, 6012, 6012, nisbiy va to'liq ishlab chiqarish228 kabi ro'yxatga olingan. va avtomobil tanasi panellari, ekstruziyalar, zarblar va boshqalar uchun dastur tizimi Xitoyda 6XXX seriyali alyuminiy qotishma korpus panellari va zarblarini sanoatlashtirish tadqiqotlari va rivojlanishi endigina boshlandi va aniq bo'shliq mavjud. Xitoy Sanoat va axborot texnologiyalari vazirligi ishlab chiqilishi kerak bo'lgan avtomobil alyuminiy qotishma plitalarini taklif qildi: 6016-S, 6016-IH, 6016-IBR, 6A16-S, 6A16-IBR, 6022 va boshqalar. Odatdagi 6XXX seriyali alyuminiy qotishma plitasining uzunligi A50% dan kam bo'lmagan cho'zilish qiymatiga ega. 0,60, 140 N / mm2 dan kam bo'lmagan 60 d to'xtab turish rentabelligi Rp0,2 va bo'yoqning qattiqlashuvining oquvchanligi 80 N / mm2 dan kam bo'lmagan. Turli xil ehtiyojlarga javoban, 6XXX seriyali alyuminiy qotishmalarini loyihalash, tayyorlash va qayta ishlash texnologiyasini ishlab chiqish muqarrar rivojlanish tendentsiyasiga aylandi.
7XXX seriyali alyuminiy qotishmalari
7XXX seriyali alyuminiy qotishmalari yaxshi stress korroziyaga chidamliligiga ega va alyuminiy qotishmalari orasida eng kuchli seriya hisoblanadi. Ular xalqaro miqyosda aviatsiya magistral materiallari sifatida tan olingan. Yaqinda xorijiy mamlakatlarda 7055 qotishma (Al8Zn-2.05Mg-2.3Cu-0.16Zr) ishlab chiqilgan bo'lib, ularning rentabelligi T77511 holatida 620 MPa dan oshadi. U Boeing 777 samolyotlarida qo'llaniladi va vaznini 635 kg ga kamaytiradi. Hozirgi vaqtda Xitoyda aviatsiya uchun 7XXX seriyali alyuminiy qotishmalari uchun tizimli qotishma dizayni va tayyorlash va qayta ishlash texnologiyasi mavjud emas va ba'zi mahsulotlar butunlay importga bog'liq. 7XXX seriyali alyuminiy qotishmalarining ko'plab qotishma elementlariga ega bo'lgan keng ko'lamli quymalari, keng qotib qolish diapazoni, katta quyma stressi va qotishma elementlarning oson oksidlanishi/ajralishi tufayli, ingotlarning metallurgiya sifati yomon va xona haroratida shakllanish ko'rsatkichlari past, yangi 7XXX seriyali alyuminiy qotishmalarini ishlab chiqish katta ahamiyatga ega.
Alyuminiy-litiy (Al-Li) qotishmasi
Alyuminiy-litiy qotishmasi so'nggi yillarda aviatsiya materiallarida eng tez o'sib borayotgan engil materialdir. U past zichlik, yuqori elastik modul, yuqori o'ziga xos qattiqlik, yaxshi charchoq ko'rsatkichi va korroziyaga chidamlilik xususiyatlariga ega. An'anaviy alyuminiy qotishmalarini almashtirgandan so'ng, massa 10% ~ 20% ga kamayishi va qattiqligi 15% ~ 20% ga oshirilishi mumkin. 21-asrning boshlarida Amerikaning ALCOA kompaniyasi 20 yil ichida aviatsiya alyuminiy qotishmalarining har birining narxini va og'irligini 20% ga kamaytirish maqsadida "ALCOA Aviation 20/20 Plan" ni ishga tushirdi. Constellium 2050 va 2198 alyuminiy-litiy qotishmalarini (Al-Cu-Li-Mg-Ag) ishlab chiqdi, past zichlik, yuqori qattiqlik va yuqori shikastlanishga bardoshli. Xitoyda mustaqil ravishda ishlab chiqilgan Al-Li qotishma navlari juda kam va faqat 1420 qotishma ishlatilgan. C919 yo'lovchi samolyotida ishlatiladigan alyuminiy-litiy qotishmasi Alcoa tomonidan taqdim etiladi. Mamlakatda faqat 1420, 2195, 2197 va 2A97 kabi cheklangan qotishma navlari ishlab chiqarilishi mumkin va ingotlar faqat past ((310 ~ 400) × 1280 × 4000) mm dan past tekis ingotlar va ph 650 mm dan past yumaloq ingotlardir. Qalinligi 60 mm dan ortiq va kengligi 1500 mm dan ortiq bo'lgan tekis ingotlar (2B16) va yuqori darajadagi aviatsiya dasturlari sohasida diametri 1500 mm dan ortiq bo'lgan ingotlar (2B16) hali sanoatda ishlab chiqarilmagan. Shuning uchun alyuminiy-litiy qotishmasining yangi dizayni, o'ta katta ingot tayyorlash va chuqur qayta ishlash texnologiyasini ishlab chiqish katta ahamiyatga ega.
Issiqlikka chidamli alyuminiy qotishmasi
Issiqlikka chidamli alyuminiy qotishmalari alyuminiy qotishmalarini oksidlanishga chidamli va yuqori haroratlarda siljish uchun Si, Fe, Ni, Ag va noyob tuproq kabi elementlarni tartibga solish orqali aerokosmik, avtomobillar, temir yo'l transporti va boshqalar sohalarida asosiy asosiy materiallardir. An'anaviy issiqlikka chidamli alyuminiy qotishmalariga quyidagilar kiradi: 2519, 2618, 2219, 2D70 va boshqalar. Aerokosmik va avtomobil sanoatining jadal rivojlanishi bilan issiqlikka chidamli alyuminiy qotishmalariga yuqori talablar qo'yiladi. Yangi avlod qiruvchi samolyotlari yuqori kruiz tezligiga ega va fyuzelaj qobig'ining ish harorati 150 ° C dan yuqori. Hozirgi vaqtda 2618 va 2D70 kabi issiqlikka bardoshli alyuminiy qotishmalarining uzoq muddatli foydalanish harorati 150 ° C dan past. Issiqlikka chidamli yangi alyuminiy qotishmalarini ishlab chiqish zarur.
Ultra past skandiy (Sc) tarkibiga ega Al-Sc qotishmasi
Al-Sc qotishmasi yuqori quvvat, yaxshi plastika va korroziyaga chidamlilik kabi ajoyib xususiyatlarga ega va Al-Li qotishmasidan keyin aerokosmik, kemalar va boshqalar uchun engil materiallarning yangi avlodiga aylandi. Skandiyning iz miqdorini o'z ichiga olgan Al-Mg qotishmasining valentlik kuchi 5083 qotishmasidan 30% yuqori va oqish quvvati ikki barobardan ko'proq. Uning payvandlanishi an'anaviy 5XXX seriyali qotishmalari bilan solishtirish mumkin, issiqlik ta'sir zonasi va payvand chokining mexanik xususiyatlari taxminan matritsaga teng va korroziyaga chidamliligi 5083 qotishmasi bilan taqqoslanadi. Aerokosmik qismlarni ishlab chiqarishda 5XXX yoki 6XXX seriyali qotishmalarni almashtirish og'irlikni sezilarli darajada kamaytirish effektiga erishishi mumkin, shuningdek, bu avtomobillar va temir yo'l transport vositalari uchun eng yaxshi materialdir. Rossiya tarkibida skandiyli alyuminiy qotishmalarini ishlab chiqarish bo'yicha dunyoda birinchi o'rinda turadi va skandiy miqdori 0,8% ~ 0,5% bo'lgan Al-Mg-Sc, Al-Mg-Li-Sc, Al-Zn-MgSc, Al-Zn-Mg-Cu-Sc va Al-Cu-Mg-Sc qotishmalarini hosil qildi. Aerokosmik va avtomobillarda alyuminiy-skandiy qotishmalarini qo'llashni rag'batlantirish maqsadida Xitoyning Sanoat va axborot texnologiyalari vazirligi skandiyli alyuminiy qotishmalarini ustuvor rivojlanish uchun yangi materiallardan biri sifatida ro'yxatga oldi. Xitoy skandiy resurslariga boy va alyuminiy-skandiy qotishmalarini ishlab chiqish uchun asos yaratib, yuqori toza skandiy oksidi ekstraktsiyasini ishlab chiqarish liniyasini qurdi.
Avtomobillar uchun 500 MPa gradusli issiq shtamplash alyuminiy qotishmasi
Xitoyda yuqori quvvatli alyuminiy qotishma materiallarini issiq shtamplashda hali ham bo'sh joy mavjud. Yangi materiallar va yangi shakllantirish jarayonini ishlab chiqish kombinatsiyasi yuqori quvvatli alyuminiy qotishma avtomobil qismlarini shakllantirish muammosini hal qilishning samarali vositasidir. 7XXX seriyali qotishmalarga e'tibor qaratish, 2XXX qotishmalarini faol ravishda o'rganish va issiq shtamplash uchun 500 MPa gradusli alyuminiy qotishma materiallarini ishlab chiqish murakkab shakldagi avtomobil qismlarini ishlab chiqarish uchun muhim istiqbollarga ega.
Alyuminiy asosidagi kompozit materiallar
Alyuminiy po'latdan yasalgan ko'p qatlamli kompozit plastinka: alyuminiy va po'latdan yasalgan taxtalar o'rtasidagi samarali aloqa yirik kemalarning ustki tuzilmalarini engillashtirish uchun cheklovlardan biriga aylandi. Alyuminiy va po'lat korpuslar orasidagi payvandlash uchun ishlatiladigan alyuminiy-po'latdan yasalgan kompozit o'tish birikmasi an'anaviy perchinlash jarayonini almashtirish uchun yechim beradi. Honda butun dunyo bo'ylab ommaviy ishlab chiqarilgan avtomobil ramkalarida qo'llaniladigan po'lat va alyuminiyni birlashtirish texnologiyasini ishlab chiqdi. Hozirgi vaqtda Xitoyda ishlatiladigan alyuminiy-po'latdan yasalgan kompozit birikmalar asosan chet eldan import qilinadi, narxi 4 × 10 5 CNY / t gacha. Kelajakdagi keng ko'lamli kemalar bilan yuqori payvandlash harorati, katta rulman kuchlanishi va o'tish bo'g'inlari uchun kuchli bog'lash interfeyslari talab qilinadi va yuqori samarali alyuminiy-po'lat bo'g'inlar zudlik bilan talab qilinadi.
Yuborilgan vaqt: 2025-yil 08-mart
