Introducción a los materiales de aleación de aluminio y aluminio
El aluminio es el elemento metálico más ampliamente distribuido y abundante en la corteza terrestre, que representa aproximadamente el 7.3-8.3% de la masa total de la corteza, solo solo de oxígeno y silicio; El aluminio se descubrió a principios del siglo XIX y comenzó a tener una escala de producción a principios del siglo XX; La aleación de aluminio duro se inventó a principios del siglo XX y se utilizó ampliamente en la industria militar durante la Primera Guerra Mundial.
Aleación de aluminio: una aleación basada en aluminio con una cierta cantidad de otros elementos de aleación agregados, que es uno de los materiales de metal ligero.
Aleación de aluminio vs acero
La aleación de aluminio tiene baja densidad, resistencia moderada, alta resistencia específica y rigidez específica; Excelente resistencia a la corrosión; Alta conductividad térmica y conductividad eléctrica; Elongación media, el procesamiento de plástico requiere un control estricto de los parámetros del proceso; La dificultad de soldadura es ligeramente mayor.
Clasificación de aleaciones de aluminio y aluminio por método de procesamiento
Aleación de aluminio de fundición: una aleación de aluminio con la forma deseada y las propiedades estructurales obtenidas al fundarla en varios modelos bajo ciertas condiciones de temperatura, velocidad y fuerza externa, utilizando la buena fluidez y capacidad de llenado de la fusión de aleación de aluminio.
Aleación de aluminio deformado: varias aleaciones de aluminio semi-terminados, como placas, tuberías, barras, cables y perfiles hechos de lingotes de aluminio derretidos y fundidos con ingredientes de aleación como materias primas y procesados por diversos métodos de procesamiento de presión (rodamiento, extrusión, estiramiento, forja, forjando , etc.).
Aleación de aluminio fundido y aleación de aluminio deformado
La principal diferencia entre la aleación de aluminio fundido y la aleación de aluminio deformada es que el contenido de la silicio de elementos de aleación en la aleación de aluminio fundido excede la de la mayoría de las aleaciones de aluminio deformadas; La aleación de aluminio deformada tiene una estructura densa, composición y propiedades uniformes, alta resistencia y buena plasticidad; La fundición de aleación de aluminio tiene una buena procesabilidad, está menos limitada por el diseño de la estructura de los componentes y tiene una alta eficiencia de producción; La aleación de aluminio de fundición tiene un buen rendimiento de fundición y se puede usar para hacer piezas de forma compleja; No hay necesidad de grandes equipos adicionales; Tiene las ventajas de ahorrar metales, reducir los costos y reducir las horas de trabajo, y se usa ampliamente en las industrias de aviación y civil. También se utiliza para fabricar piezas como cabezas de cilindro, transmisiones y pistones para automóviles, carcasas para instrumentos y medidores, y cuerpos de bomba para sobrealimentadores.
La aleación de aluminio deformable juega un papel importante en los materiales utilizados en la aviación y los productos aeroespaciales, como pieles de aeronaves, vigas principales, marcos, costillas, piezas de tren de aterrizaje, conductos, remaches, etc. También se usa ampliamente en la construcción naval, automotriz y automotriz Industrias de construcción.
Método para la designación de calificaciones de aleación de aluminio fundido (GB/T 8063-2017)
En la actualidad, no existe un estándar unificado para lanzar aleaciones de aluminio a nivel internacional, y cada país (empresa) tiene su propio nombre de aleación y terminología. Según los estándares chinos, los grados de metal no ferrosos fundidos consisten en "Z", el símbolo del elemento del metal base, el símbolo del elemento de aleación principal y un número que indica el contenido nominal del elemento de aleación; Cuando hay más de 2 elementos de aleación, el grado de aleación debe enumerar los símbolos del elemento y sus contenidos nominales que son suficientes para indicar las características principales de la aleación; Los símbolos de los elementos de aleación se organizan en orden descendente de su contenido nominal; Excepto por el contenido nominal del elemento matriz, que no está indicado, el contenido nominal de otros elementos de aleación se indica después del símbolo de ese elemento.
Casting Código de aleación de aluminio
Método para la designación de aleaciones de aluminio y aluminio deformados (GB/T 16474-2011)
El método de nomenclatura para los grados de aleación de aluminio y aluminio deformados adopta un sistema de cuatro caracteres: el primer, tercero y cuarto dígitos son números árabes, y el segundo dígito es una letra mayúscula inglesa; El primer dígito representa el grupo de aleaciones de aluminio y aluminio; El segundo dígito o letra representa la modificación de la aleación original de aluminio puro o aluminio; Los últimos dos dígitos indican la pureza de diferentes aleaciones de aluminio o aluminio en el mismo grupo; Las calificaciones internacionales del sistema de cuatro dígitos se pueden hacer referencia directamente. Por ejemplo: 7A047075.
Grupos de aleaciones de aluminio y aluminio deformados
Código de estado para aleaciones de aluminio y aluminio deformados (GB/T16475-2008)
Códigos de estado básicos para aleaciones de aluminio y aluminio deformados: F (estado de trabajo libre), O (estado recocido), H (estado de trabajo endurecido), W (estado de tratamiento térmico de solución), T (estado de tratamiento térmico).
El rendimiento y el estado de los materiales de aleación de aluminio están directamente relacionados
Grados de aleación de aluminio y aluminio deformados
Grados de aleación de aluminio utilizados en China: LG1 、 LD10 ； Clasificado por propiedades y aplicaciones de aleación: aluminio puro industrial (L), aluminio industrial de alta pureza (LG), aluminio recubierto (LB), aluminio a prueba de óxido (LF), aluminio duro ((aluminio duro ( Ly), aluminio ultra duro (LC), aluminio forjado (LD), aluminio especial (LT), etc. En general, puede corresponder a cuatro calificaciones del sistema de caracteres, que se pueden encontrar en GB/T 3190-2008.
Estado de desarrollo de materiales de aleación de aluminio en China
China es un importante productor y consumidor de materiales de aleación de aluminio; Los materiales de aleación de aluminio tienen una amplia gama de aplicaciones en transporte, marino, aeroespacial y otros campos, especialmente en algunos componentes clave livianos de automóviles, aviones, aeroespaciales, barcos y otros campos. Los materiales de aleación de aluminio son insustituibles; China es un país con una gran producción de materiales de aluminio y una gran escala de equipos de producción en el mundo; En la actualidad, la gran mayoría de los materiales de aleación de aluminio en China pertenecen a productos de extremo medio a bajo, y algunos productos aún deben comprarse a precios altos en el extranjero con niveles de procesamiento anticuados y poca estabilidad del producto.
Objetivos de desarrollo de los materiales de aleación de aluminio en China
Informe de investigación 2019 sobre la estrategia de desarrollo de los materiales básicos (metales no ferrosos) por la Academia de Ingeniería de China. Según la situación real en China y los cuellos de botella que se encuentran en el campo de aleación de aluminio, la Asociación de Metales Nonfrous Metales de China propone los siguientes objetivos de desarrollo a mitad de período: para 2030, los materiales de aleación de aluminio de alto rendimiento alcanzarán los estándares internacionales, y algunos alcanzan el bien internacional bueno niveles y las propiedades mecánicas y de proceso integrales de los materiales cumplirán con los requisitos de los indicadores de la industria de fabricación moderna; Para 2035, los materiales de aleación de aluminio alcanzarán un buen nivel internacional, logrando la autosuficiencia y la exportación de la gran mayoría de los materiales de aleación de aluminio, y realizando el desarrollo de la industria global de aleaciones de aluminio.
Nuevo progreso en materiales de aleación de aluminio en China
Existe una demanda urgente de materiales de aleación de aluminio de gran tamaño y de alto rendimiento en campos de aplicación aguas abajo; Refinamiento de microestructura; Agregando litio o elementos de tierras raras, etc. A través de la tecnología de postprocesamiento: rodamiento de precisión múltiple, gran deformación, etc. Materiales compuestos a base de aluminio; Aleación de aluminio de metalurgia en polvo; Formación de aerosol, formación de coagulación y formación tixotrópica.
Aleación de aluminio de metalurgia en polvo de alto rendimiento de la serie 9
Los logros de investigación y desarrollo del Instituto Changchun de Química Aplicada, Academia de Ciencias de China, que han tomado más de 20 años; Proyecto de incubación del Instituto de Investigación de Tecnología Química Aplicada de Qingdao Zhongke; Los proyectos de aleación de aluminio de metalurgia de polvo industrializados del mundo; Utilizando la aleación mecánica+tecnología de producción de formación semisólida/metalurgia en polvo, una serie de aleaciones especiales de aluminio con alta resistencia (9s), alta resistencia a la corrosión (9c), resistencia al servicio de alta temperatura (9 h), baja expansión y alta resistencia al desgaste (9E (9E (9E (9e ) están preparados; Llena el vacío en las aleaciones de aluminio en China y puede reemplazar las aleaciones de aluminio importadas 7075, 5083, CZ42 y 4032.
Propiedad
Los materiales de aleación de aluminio especiales preparados por el método de metalurgia en polvo tienen alta resistencia, rendimiento estable y indicadores significativamente mejores que las aleaciones de aluminio tradicionales producidas en la industrialización; Los indicadores de rendimiento mecánico de los materiales en la dirección tridimensional son básicamente los mismos.
Método de moldeo
El excelente proceso de sinterización puede lograr un buen rendimiento sin el tratamiento con envejecimiento, y el proceso es simple.
Rendimiento de soldadura
El mecanismo de micro refuerzo del material de aleación de aluminio de la serie 9 no muestra una disminución significativa en la resistencia en la junta de soldadura por fricción.
Exploración de la aplicación de aleación de aluminio en el campo de los electrodomésticos
Discusión sobre la aplicación de la aleación de aluminio en el campo de los electrodomésticos - Chapa de metal
La placa de aluminio tiene una mejor resistencia a la corrosión que la placa de acero; La anodización ordinaria puede mejorar la estética; La oxidación de anodización dura/micro arco puede mejorar la resistencia y la seguridad del desgaste; Se puede usar para paneles, tableros estructurales, cajones, etc. Resistente a las manchas, resistente al sol y no se rascan fácilmente.
Posible dificultad técnica: uniformidad del tratamiento de superficie para tablas de gran tamaño.
Discusión sobre la aplicación de la aleación de aluminio en el campo de los electrodomésticos: perfiles y tuberías
Los perfiles de aleación de aluminio pueden reemplazar el acero y usarse como materiales de soporte estructural para electrodomésticos; Los tubos de paredes delgados se pueden usar como tubos de intercambio de calor para aires acondicionados/refrigeradores, reemplazando los tubos de cobre; Aleación de aluminio de la serie 9C1 *, con más del 99% de composición de aluminio; La resistencia a la tracción alcanza más de 300MPa, y la conductividad térmica es de 210W/m • K ±; Resistencia a la corrosión y buena fluidez de refrigerante.
Discusión sobre la aplicación de la aleación de aluminio en el campo de los electrodomésticos: piezas de repuesto
Reemplace la aleación de cobre para producir conectores de refrigerador/aire acondicionado, conectores directos, etc. ρ (9s) = 2.80 ， ρ (9c) = 2.70 ， ρ (H62) = 8.93 ， ρ (T2 、 T3) = 7.83 ； Reemplace el acero produciendo pernos y tuercas; Evitar la corrosión electroquímica de la carcasa; Mejorar el rendimiento integral de los electrodomésticos.
Discusión sobre la aplicación de aleación de aluminio en el campo de los electrodomésticos: tanque interno del calentador de agua
En la actualidad, se utilizan procesos de flexión de placas de acero, soldadura y esmalte, lo que resulta en soldaduras desiguales que son propensas a la corrosión y las fugas, lo que afecta su vida útil.
Sugerencia: reemplace con un revestimiento interno de aleación de aluminio.
Opción 1: Tubo de extrusión+soldadura por fricción de agitación+oxidación de micro arco, Opción 2: flexión de placa de aluminio+soldadura por fricción de agitación+oxidación de micro arco.
La soldadura por revocación de fricción tiene una costura de soldadura lisa y buena confiabilidad; Después de la oxidación del micro arco, la superficie del revestimiento interno está recubierta con una capa de cerámica de alúmina, que es segura y no tóxica.
Discusión sobre la aplicación de la aleación de aluminio en el campo de los electrodomésticos - Vortex DISC
Los nuevos aires acondicionados de vehículos de energía utilizan ampliamente los compresores de desplazamiento, que son de tamaño pequeño y tienen una alta eficiencia de trabajo; Los discos de vórtice de aleación de aluminio son livianos, tienen baja vibración y bajo ruido; Una cierta marca extranjera de aire acondicionado doméstico utiliza un compresor de vórtice con un disco dinámico de aleación de aluminio, logrando una relación de eficiencia energética de 3.6.
método tradicional
Fundición a baja presión; Falsificación líquida; Falsificación caliente; Moldura de presión posterior; 4032 aleación de aluminio; Temperatura ambiente resistencia a la tracción 360MPA, dureza 110 hb.
Nuevos materiales y nuevos procesos
Tecnología de formación de falsificación de precisión de polvo; Las dimensiones de los productos forjados son similares a las de las piezas terminadas; Puede lograr un corte mínimo o no; La falsificación tiene buena resistencia y alta resistencia a la temperatura. Aleación de aluminio de la serie 9E: resistencia a la tracción de temperatura ambiente 450MPA, dureza 135 hb; Resistencia a la tracción a 350 ℃ 180MPA; La temperatura más alta resistente al calor puede alcanzar 450 ℃.
Exploración de la aplicación de aleación de aluminio en el campo de dispositivos domésticos - cubo interno de lavadora de batería
En la actualidad, el cubo interno de las lavadoras de batería está hecha principalmente de material de acero inoxidable; Reemplace el acero inoxidable con aleación de aluminio de alta resistencia y resistente a la corrosión; Puede reducir el peso en más del 50%; Teóricamente, puede mejorar la eficiencia y reducir el ruido.
Potencia de lavadora sin carga sin carga
