日前，據(jù)中國(guó)有研科技集團(tuán)有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“中國(guó)有研”）消息，該集團(tuán)科研團(tuán)隊(duì)突破國(guó)際上現(xiàn)有的鋁合金材料體系，開(kāi)發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的低密度—高強(qiáng)高韌—高鎂含量鋁合金材料（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“高鎂輕強(qiáng)鋁”）。
在充分進(jìn)行前期實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)研究的前提下，面向航空航天、軌道交通典型應(yīng)用場(chǎng)景，科研團(tuán)隊(duì)目前已推動(dòng)完成高鎂輕強(qiáng)鋁系列規(guī)格厚板、擠壓材、鍛件的工業(yè)化試制和關(guān)鍵性能評(píng)價(jià)。
據(jù)介紹，高鎂輕強(qiáng)鋁主要是面向航空航天、軌道交通等領(lǐng)域，針對(duì)高端裝備高機(jī)動(dòng)、高速度、大載重、低成本的發(fā)展需求而研制。其可支撐鋁合金結(jié)構(gòu)件在當(dāng)前水平基礎(chǔ)上進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)減重5%—10%以上，對(duì)我國(guó)高端裝備輕量化和低成本發(fā)展具有重要意義。
“當(dāng)前，在高強(qiáng)鋁合金材料研發(fā)領(lǐng)域，全球似乎均已進(jìn)入瓶頸階段。若繼續(xù)按照當(dāng)前已知的路徑發(fā)展，高強(qiáng)鋁合金材料的成本將越來(lái)越高，用途將越來(lái)越窄。”中國(guó)有研科技委副主任、有色金屬結(jié)構(gòu)材料全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任熊柏青表示。
為此，中國(guó)有研科研團(tuán)隊(duì)希望能在國(guó)際鋁合金牌號(hào)體系之外開(kāi)展原始創(chuàng)新，開(kāi)發(fā)出更輕、強(qiáng)度更高、綜合性能優(yōu)異、低成本的新一代高強(qiáng)高韌鋁合金。
科研團(tuán)隊(duì)把目光投向了鎂元素。
“鎂是鋁合金中的主要合金元素之一，也是中國(guó)的優(yōu)勢(shì)資源，密度僅為每立方厘米1.74克，添加鎂元素對(duì)降低鋁合金的密度十分有利。”熊柏青說(shuō)，但在現(xiàn)有鋁合金中，鎂元素的添加量存在上限限制。在超過(guò)鋁合金極限固溶度的情況下繼續(xù)添加鎂元素，會(huì)嚴(yán)重影響鋁合金的綜合性能。
經(jīng)過(guò)反復(fù)理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，中國(guó)有研科研團(tuán)隊(duì)突破鎂元素在鋁基體中的室溫固溶度極限，建立了低密度—高強(qiáng)高韌—高鎂含量鋁合金材料技術(shù)原型，成功開(kāi)發(fā)了高鎂輕強(qiáng)鋁。
“未來(lái)，我們將持續(xù)推進(jìn)新型合金工業(yè)化制備加工技術(shù)成熟度提升和考核驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)高鎂輕強(qiáng)鋁在航空航天、高鐵、新能源汽車(chē)、機(jī)器人以及消費(fèi)電子產(chǎn)品等場(chǎng)景下的落地應(yīng)用，并推動(dòng)相關(guān)科技成果加快轉(zhuǎn)化。”熊柏青說(shuō)。
