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日本神户制钢全球最高强度铝合金7178航空航天铝合金Weldalite铝锂合金喷射成型法(SprayForming)
发布人:上海艾荔艾金属材料有限公司
更新时间:2013-01-30
神户制钢所最近开发出了拉伸强度达780MPa的全球最高强度的铝合金。实现高强度的关键是:在制造过程中使用了急冷凝固工艺之一的“喷射成型法(SprayForming)”。目前还处于直径10mm×长度100mm的试制品阶段,不过该公司的目标是今后确定量产技术,于2008年度作为赛车等特殊车辆及宇航设备等使用的高附加值材料投入使用。
喷射成型工艺的具体步骤如下。首先将熔融铝合金的容器底部开一个小孔,把氮气喷射到从小孔里流出的熔液上,形成细小的雾状液滴。然后让液滴在变冷凝固之前落到下面准备好的工具板上,积聚凝固。由于金属溶液一旦变成雾状液滴便会迅速冷却,因此可抑制偏析,实现材料组织的细微化和均一性。通过运用喷射成型工艺,此次在铝中以高浓度添加了有助于提高强度的的锌、镁及铜等合金元素,并实现了均一微细的材料组织。而原来的熔化/铸造法则存在凝固时的偏析和材料组织的粗糙问题,因此这些合金元素的添加量自然会有限界。
此前已投入使用的铝合金的最高强度方面,航天飞机外油箱使用的“Weldalite合金”为710MPa。因此,新开发的铝合金的强度超过“Weldalite合金”约1成。另外,从比强度来看,与高强度钛合金及马氏体时效钢相当,在金属材料中属最高等级。而且在加工性(延展性)方面,比如断裂延伸率为14%,这一数值是Weldalite合金的约3倍,是高强度钛合金及马氏体时效钢的1.4倍,非常出色。
神户制钢所从英国Osprey公司引进喷射成型的基础技术后,自主开发出了铝合金制造技术。目前,KOBELCO科研正在利用该技术生产面向液晶面板布线膜的铝合金靶材。
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