近日,鄭州輕研合金科技有限公司(以下簡稱“鄭州輕研合金”)成功開發出超高強鋁鋰合金並實現工業化批量生產,合金抗拉強度695MPa、屈服強度566MPa,伸長率達6%以上。
當前鋁鋰合金中主要應用的第二代Al-Mg-Li合金和第三代Al-Cu-Li合金強度分別在400MPa~500MPa和500MPa~600MPa,而鄭州輕研合金採用具有自主知識產權的全新生產工藝,實現了超高強鋁鋰合金技術突破,使鋁鋰合金性能獲得大幅提升,填補國內工業條件下700MPa級鋁鋰合金的空白。該合金與傳統7系超硬鋁合金(7075)相比,密度降低5%,抗拉強度提高30%,屈服強度提高20%,彈性模量提高7%,可有效替代現有高強/超高強鋁合金,對於減重迫切的航空、航天領域具有重要意義。
航空航天領域的材料應用可謂“克克計較”,火箭每減重1kg,發射成本可降低2萬美元;導彈每減重1kg,則可增加15km射程。鋁鋰合金作爲一種輕質高強金屬結構材料,在航空航天領域具有十分廣闊的應用前景。在鋁合金中每添加1%的鋰,密度降低3%,彈性模量提高6%。採用鋁鋰合金代替常規鋁合金可使結構重量降低5%~15%,剛度提高15%~20%,減重效果立竿見影,能夠顯著提高航空航天器有效載荷,具有重要的經濟效益和戰略意義。
此次鄭州輕研合金開發的超高強鋁鋰合金具有四大優勢,分別是密度低、模量高、強度高和工業化批量生產,這主要取決於制備工藝的先進性。鄭州輕研合金通過對生產工藝的研制開發與不斷優化,採用“全真空熔鑄法”,解決了鋁鋰合金熔鑄過程易吸氫、氧化造渣、成分偏析、縮鬆嚴重等問題,從而制備出高純淨化高品質合金鑄錠,爲後續變形加工制備高性能鋁鋰合金產品提供有力保障。
目前,該公司可批量提供1420、2195等多種牌號鋁鋰合金板帶箔、管棒型線絲、鍛件等產品。同時,針對鋁鋰合金預研型號,公司還擁有設計圖紙到零部件交付(熔鑄、加工成形、熱處理、機加、表處、檢測)的全流程開發能力。