Alüminium yer qabığında ən çox yayılmış metal elementdir. Bu, poladdan sonra dünyada ikinci ən böyük hasilat və istifadə ilə əlvan metaldır. Aşağı sıxlığa malikdir, təxminən 1/3 poladdır. Təmiz alüminium yumşaq və aşağı gücə malik olduğundan, alüminiuma az miqdarda maqnezium, mis, sink, silisium və litium kimi elementlər əlavə etməklə, alüminium ərintisi daha yaxşı işləyir. Alüminium ərintiləri əla mexaniki xüsusiyyətlərinə və korroziyaya davamlılığına görə sənayedə ən çox istifadə edilən əlvan metal konstruksiya materiallarıdır. Onlar tikinti, aerokosmik, avtomobil, maşınqayırma, gəmiqayırma və kimya sənayesində geniş istifadə edilmişdir.
Alüminium ərintiləri mexanika və kimyada əla xüsusiyyətlərə malikdir:
① Mexaniki aspektlər, əsasən aşağı sıxlıqda, yüksək möhkəmlikdə, yüksək modulda və s. əksini tapır. Alüminium aşağı sıxlığa malikdir və digər metallardan daha yüngüldür, poladın yalnız 1/4 hissəsidir, buna görə də yüngül çəkiyə yüksək tələblər olan sahələrdə istifadə üçün uyğundur;
② Kimyəvi xassələri baxımından alüminium ərintisi havada öz səthində sıx oksid təbəqəsi əmələ gətirə bildiyi üçün özünü dərin oksidləşmədən qoruya bilir. Buna görə də əla korroziyaya davamlıdır və çox sabit kimyəvi tərkibə malikdir.
③Alüminium ərintisi yaxşı plastikliyə malikdir və müxtəlif profillərə emal edilə bilər. Mükəmməl elektrik və istilik keçiriciliyinə malikdir. Buna görə də sənayedə geniş istifadə olunur və istifadəsi poladdan sonra ikinci yerdədir.
Hazırda sənayedə 250-dən çox müxtəlif tərkibli alüminium ərintiləri mövcuddur. Fərqlənməni asanlaşdırmaq üçün, müxtəlif ərinti kompozisiyalarına görə, Çin istehsal sahəsinin işarələnməsini, yaddaşı və hesablama idarəsini asanlaşdırmaq üçün beynəlxalq səviyyədə qəbul edilmiş dörd rəqəmli dərəcəli təsnifat metodunu qəbul edir. Hərbi sənayedə istifadə edilən alüminium ərintilərinə əsasən alüminium-litium ərintiləri, 2XXX (A1-Cu-Mg) seriyası və 7XXX seriyalı alüminium ərintiləri daxildir.
Müxtəlif alüminium ərintisi materiallarının bazar tələbatı və inkişaf tendensiyası
2XXX seriyalı alüminium ərintisi
2XXX (A1-Cu-Mg) seriyalı alüminium ərintiləri yüksək gerilmə gücünə, möhkəmliyə və yorğunluğa, yaxşı istilik müqavimətinə, emal və qaynaq xüsusiyyətlərinə malikdir və aerokosmik, avtomobil və silah sənayesində geniş istifadə olunur. Əsas siniflər 2A01, 2A02, 2A06, 2A11, 2A12 və s. Gücü, möhkəmliyə uyğunluğu və zədələrə dözümlülüyünü yaxşılaşdırmaq üçün bir sıra ərintilər hazırlanmışdır, məsələn, 2024, 2124, 2524, 2324 ərintiləri və s.
Çinin avadanlıq modelləri yüngül, uzun ömür, yüksək etibarlılıq və aşağı qiymət istiqamətində inkişaf edir və gövdə qabığının materialının qırılma möhkəmliyinə, çatların yayılmasına və korroziyaya davamlılığına yüksək tələblərə malikdir. 2024-T351 alüminium ərintisi qalın boşqab əsasında xarici ölkələr aşağı qanad səthi üçün müxtəlif gücə, möhkəmliyə, yorğunluğa və korroziyaya davamlılığa malik 2324, 2624 və digər yüksək zədələrə dözümlü alüminium ərintiləri hazırlamış, quraşdırma və tətbiqə nail olmuşdur. Çin yüksək zərərlərə dözümlü 2XXX seriyalı alüminium ərintilərini inkişaf etdirir. Gələcəkdə kompozit mikroaloyinq Al-Cu-Mg seriyalı yüksək möhkəmlikli alüminium ərintiləri üçün mühüm inkişaf istiqaməti olacaqdır.
4XXX seriyalı alüminium ərintisi
Hazırda Çində evtektik və hipoeutektik Al-Si ərintiləri əsasən avtomobil pistonları üçün istifadə olunur. Bununla belə, mühərrik performans tələblərinin davamlı təkmilləşdirilməsi ilə performans tələblərinə cavab vermək çətindir. Hypereutectic Al-Si ərintisi aşağı sıxlığa, kiçik xətti genişlənmə əmsalı, daha yüksək aşınma müqavimətinə və həcm sabitliyinə malikdir və eutektik Al-Si ərintiləri ilə müqayisədə daha ideal porşen materialıdır. Hypereutectic Al-Si xəlitəli porşenlər xaricdə kütləvi istehsal olunub və ABŞ-da A390, Yaponiyada AC9A və AC8A (ZL109) ərintiləri və Avstraliyada A390 ərintisi kimi yük maşınlarına və avtomobillərə tətbiq edilib. Bununla belə, hazırda Çində hipereutektik Al-Si xəlitəli pistonlar istehsal edən az sayda istehsalçı var və onların əksəriyyəti idxala əsaslanır. Bundan əlavə, avtomobil turbokompressoru alüminium ərintisi materialları ilə xarici ölkələr arasında böyük bir boşluq var. Yüksək performanslı avtomobil turbomühərriki alüminium ərintisi materialları əsasən Yaponiya və digər ölkələrə əsaslanır. Buna görə də, yüksək performanslı porşenlər və turbomühərrik çarxları üçün əsas avtomobil alüminium ərintisi materiallarının hazırlanması zəruridir.
5XXX seriyası alüminium ərintiləri
Al-Mg ərintiləri, xüsusilə yüksək Mg tərkibli Al-Mg ərintiləri yüksək xüsusi gücə, yaxşı qaynaq qabiliyyətinə və korroziyaya davamlılığa malikdir və gələcəkdə aerokosmik, yüksək sürətli qatarlar, okeanlar və digər sahələrdə yüksək rəqabət qabiliyyətli materiallara çevriləcəkdir. Hazırda aerokosmik, qatarlar, okeanlar və digər tətbiqlər üçün Al-Mg ərintisi plitələr, profillər və qaynaq məftilləri əsasən idxala əsaslanır. Yüksək səviyyəli qaynaq məftilləri bazarı əsasən ABŞ-da ALCOA tərəfindən inhisardadır. ER5183 və ER5356 ərintiləri əsasən idxala əsaslanır və idxalın həcmi onların satışlarının təxminən 70%-ni təşkil edir. Gəmilər üçün Al-Mg ərintiləri əsasən Rusiyaya güvənir. Tərkibində yüksək Mg olan ərintilərin adi külçələri yaxşı inkişaf etmiş dendritlərə, ağır evtektik faza seqreqasiyasına və zəif formalaşma qabiliyyətinə malikdir. Mövcud emal üsullarında hələ də aşağı məhsuldarlıq, zəif görünən keyfiyyət, uzun proses, qeyri-sabit keyfiyyət və aşağı məhsuldarlıq kimi bir çox problem var. Sub-sürətli bərkimə və formalaşma Mg-nin çöküntüsünü maneə törədə bilər və eyni zamanda, materialın performansını və vahidliyini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdıraraq, incə bərabər oxlu kristallar və nano-çökülmüş fazalar əldə etmək üçün tənzimlənə bilər. Buna görə də, yüksək performanslı Al-Mg ərintiləri üçün sub-sürətli bərkimə davamlı reoloji ekstruziya və yayma texnologiyasının inkişafının yüksək keyfiyyətli Al-Mg ərintilərinə olan tələbatı ödəməsi gözlənilir.
6XXX seriyası alüminium ərintiləri
6XXX seriyalı alüminium ərintisi materialları dəmir yolu tranziti, avtomobillər, elektronika və s. sahələrdə əsas materiallardır. 1980-ci illərdən bəri Avropa, ABŞ və Yaponiya kimi inkişaf etmiş ölkələr və regionlar avtomobillər üçün alüminium ərintiləri işləyib hazırlamışlar, 6009, 6016, 6010, 61121 və nisbi olaraq 6021, 6021 və nisbi istehsal28 kimi qeydə alınmışdır. və avtomobil kuzov panelləri, ekstruziyalar, döymələr və s. üçün tətbiq sistemi. Çində 6XXX seriyalı alüminium ərintisi kuzov panelləri və döymə materiallarının sənayeləşmə tədqiqatı və inkişafı yeni başlamışdır və aydın bir boşluq var. Çinin Sənaye və İnformasiya Texnologiyaları Nazirliyi istehsal olunacaq avtomobil alüminium ərintisi təbəqələrinin aşağıdakı kimi olmasını təklif etdi: 6016-S, 6016-IH, 6016-IBR, 6A16-S, 6A16-IBR, 6022 və s. Tipik 6XXX seriyalı alüminium ərintisi təbəqəsinin uzunluğu A50% -dən az olmayan, uzunluq dəyəri A50-dən az olmayan alüminium təbəqəyə malikdir. 0,60, ən azı 140 N/mm2 olan 60 d parkinq məhsuldarlığı Rp0,2 və 80 N/mm2-dən az olmayan bir boya bərkidici məhsuldarlıq artımı. Müxtəlif ehtiyaclara cavab olaraq, 6XXX seriyalı alüminium ərintilərinin dizaynı, hazırlanması və emalı texnologiyasının inkişafı qaçılmaz inkişaf tendensiyasına çevrildi.
7XXX seriyası alüminium ərintiləri
7XXX seriyalı alüminium ərintiləri yaxşı stres korroziyaya davamlıdır və alüminium ərintiləri arasında ən güclü seriyalardır. Onlar beynəlxalq səviyyədə aviasiya magistral materialları kimi tanınır. Bu yaxınlarda xarici ölkələr 7055 ərintisi (Al8Zn-2.05Mg-2.3Cu-0.16Zr) işləyib hazırlamışlar, onun gəlir gərginliyi T77511 vəziyyətində 620 MPa-dan çoxdur. Boeing 777 təyyarələrində istifadə olunur və çəkisini 635 kq azaldır. Hazırda Çində aviasiya üçün 7XXX seriyalı alüminium ərintiləri üçün sistematik ərinti dizaynı və hazırlanması və emalı texnologiyası yoxdur və bəzi məhsullar tamamilə idxaldan asılıdır. Çoxlu ərinti elementləri olan 7XXX seriyalı alüminium ərintilərinin iri miqyaslı külçələri, geniş bərkimə diapazonu, böyük tökmə gərginliyi və ərinti elementlərinin asan oksidləşməsi/seqreqasiyası sayəsində külçələrin metallurgiya keyfiyyəti zəifdir və otaq temperaturunda formalaşma performansı aşağıdır, yeni 7XXX seriyalı alüminium ərintilərinin hazırlanması böyük əhəmiyyət kəsb edir.
Alüminium-litium (Al-Li) ərintisi
Alüminium-litium ərintisi son illərdə aviasiya materiallarında ən sürətlə böyüyən yüngül materialdır. Aşağı sıxlıq, yüksək elastik modul, yüksək xüsusi sərtlik, yaxşı yorğunluq performansı və korroziyaya davamlılıq xüsusiyyətlərinə malikdir. Adi alüminium ərintiləri dəyişdirildikdən sonra kütlə 10% ~ 20% azaldıla bilər və sərtlik 15% ~ 20% artırıla bilər. 21-ci əsrin əvvəllərində Amerikanın ALCOA şirkəti 20 il ərzində aviasiya alüminium ərintilərinin hər birinin dəyərini və çəkisini 20% azaltmaq məqsədi ilə “ALCOA Aviation 20/20 Planı”nı işə saldı. Constellium 2050 və 2198 alüminium-litium ərintilərini (Al-Cu-Li-Mg-Ag) aşağı sıxlıq, yüksək möhkəmlik və yüksək zədələrə dözümlülüklə inkişaf etdirmişdir. Çində müstəqil olaraq hazırlanmış çox az Al-Li ərinti sinifləri var və yalnız 1420 ərintisi istifadə edilmişdir. C919 sərnişin təyyarəsində istifadə edilən alüminium-litium ərintisi Alcoa tərəfindən təmin edilir. Ölkədə yalnız 1420, 2195, 2197 və 2A97 kimi məhdud ərinti növləri istehsal oluna bilər və külçələr yalnız ((310~400)×1280×4000) mm-dən aşağı olan düz külçələr və φ650 mm-dən aşağı yuvarlaq külçələrdir. Qalınlığı 60 mm-dən və eni 1500 mm-dən çox olan yastı külçələr (2B16) və yüksək səviyyəli aviasiya tətbiqləri sahəsində diametri 1500 mm-dən çox olan külçələr (2B16) hələ sənaye üsulu ilə istehsal olunmamışdır. Buna görə də yeni alüminium-litium ərintisi dizaynının, ultra böyük külçə hazırlanmasının və dərin emal texnologiyasının inkişafı böyük əhəmiyyət kəsb edir.
İstiliyədavamlı alüminium ərintisi
İstiliyədavamlı alüminium ərintiləri alüminium ərintilərini oksidləşməyə və yüksək temperaturda sürünməyə davamlı etmək üçün Si, Fe, Ni, Ag və nadir torpaqlar kimi elementləri tənzimləyərək aerokosmik, avtomobil, dəmir yolu nəqliyyatı və s. sahələrdə əsas əsas materiallardır. Ənənəvi istiliyədavamlı alüminium ərintilərinə aşağıdakılar daxildir: 2519, 2618, 2219, 2D70 və s. Aerokosmik və avtomobil sənayesinin sürətli inkişafı ilə istiliyədavamlı alüminium ərintilərinə daha yüksək tələblər qoyulur. Yeni nəsil döyüş təyyarələri yüksək kruiz sürətinə malikdir və gövdə qabığının iş temperaturu 150°C-dən yuxarıdır. Hazırda 2618 və 2D70 kimi istiliyədavamlı alüminium ərintilərinin uzunmüddətli istifadə temperaturu 150°C-dən aşağıdır. İstiliyədavamlı yeni alüminium ərintilərinin hazırlanması zəruridir.
Ultra aşağı skandium (Sc) tərkibli Al-Sc ərintisi
Al-Sc ərintisi yüksək möhkəmlik, yaxşı plastiklik və korroziyaya davamlılıq kimi əla xüsusiyyətlərə malikdir və Al-Li ərintisindən sonra aerokosmik, gəmilər və s. üçün yeni nəsil yüngül materiallara çevrilmişdir. Tərkibində az miqdarda skandium olan Al-Mg ərintisinin dartılma gücü 5083 ərintisi ilə müqayisədə 30% yüksəkdir və məhsuldarlıq gücü iki dəfədən çox artmışdır. Onun qaynaq qabiliyyəti adi 5XXX seriyası ərintiləri ilə müqayisə edilə bilər, istilikdən təsirlənən zonanın və qaynağın mexaniki xüsusiyyətləri təxminən matrisin xüsusiyyətlərinə bərabərdir və korroziyaya davamlılığı 5083 ərintisi ilə müqayisə edilə bilər. Aerokosmik komponentlərin istehsalında 5XXX və ya 6XXX seriyalı ərintilərin dəyişdirilməsi çəkinin əhəmiyyətli dərəcədə azaldılması effektinə nail ola bilər və bu, həm də avtomobillər və dəmir yolu nəqliyyat vasitələri üçün üstün materialdır. Rusiya skandium tərkibli alüminium ərintilərinin hazırlanmasında dünyada ön sıralardadır və tərkibində 05% skandium olan Al-Mg-Sc, Al-Mg-Li-Sc, Al-Zn- MgSc, Al-Zn-Mg-Cu-Sc və Al-Cu-Mg-Sc ərintiləri əmələ gətirmişdir. Aerokosmik və avtomobillərdə alüminium-skandium ərintilərinin tətbiqini təşviq etmək üçün Çinin Sənaye və İnformasiya Texnologiyaları Nazirliyi skandium tərkibli alüminium ərintilərini prioritet inkişaf üçün yeni materiallardan biri kimi siyahıya aldı. Çin skandium ehtiyatları ilə zəngindir və alüminium-skandium ərintilərinin inkişafı üçün təməl qoyaraq yüksək saflıqda skandium oksidi hasilatı istehsal xətti qurmuşdur.
Avtomobillər üçün 500 MPa dərəcəli isti ştamplama alüminium ərintisi
Çində isti ştamplama yüksək güclü alüminium ərintisi materiallarında hələ də boşluq var. Yeni materialların birləşməsi və yeni formalaşdırma prosesinin inkişafı yüksək möhkəmlikli alüminium ərintisi avtomobil hissələrinin formalaşdırılması problemini həll etmək üçün effektiv vasitədir. 7XXX seriyalı ərintilərə diqqət yetirmək, 2XXX ərintilərini fəal şəkildə araşdırmaq və isti ştamplama üçün 500 MPa dərəcəli alüminium ərintisi materiallarını inkişaf etdirmək mürəkkəb formalı avtomobil hissələrinin istehsalı üçün mühüm perspektivlərə malikdir.
Alüminium əsaslı kompozit materiallar
Alüminium-polad çox qatlı kompozit lövhə: Alüminium və polad göyərtələr arasında effektiv əlaqə böyük gəmilərin üst quruluşlarının yüngülləşdirilməsi üçün məhdudiyyətlərdən birinə çevrildi. Alüminium və polad gövdələr arasında qaynaq üçün istifadə olunan alüminium-polad kompozit keçid birləşməsi ənənəvi perçinləmə prosesini əvəz etmək üçün bir həll təqdim edir. Honda, kütləvi istehsal edilən avtomobil çərçivələrində qlobal miqyasda istifadə ediləcək polad və alüminium birləşmə texnologiyasını inkişaf etdirdi. Hazırda Çində istifadə olunan alüminium-polad kompozit birləşmələr əsasən xaricdən gətirilir, qiyməti 4×10 5 CNY/t kimi yüksəkdir. Gələcək iri miqyaslı gəmilərlə keçid birləşmələri üçün daha yüksək qaynaq temperaturları, daha böyük rulman gərginliyi və daha güclü birləşmə interfeysləri tələb olunur və yüksək performanslı alüminium-polad birləşmələrə təcili ehtiyac var.
Göndərmə vaxtı: 08 mart 2025-ci il
