日本神戶制鋼公司的鋁業(yè)分公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)研制出一種重量輕、強(qiáng)度高，并具有優(yōu)異加工性能的新型鋁合金。目前，公司正在生產(chǎn)直徑10毫米、長(zhǎng)度100毫米的樣品鋁棒用于試驗(yàn)，以便掌握批量生產(chǎn)這種新型鋁合金的棒、線桿、型材和板材的工藝技術(shù)。日本神戶制鋼公司正致力于尋找可以采用這種新型鋁合金的應(yīng)用領(lǐng)域。

　　這種新型鋁合金是一種高附加值材料，適用于要求具有高性能的領(lǐng)域。公司研究人員表示，到2008年將把這種新型鋁合金用于特種車(chē)輛(如賽車(chē))、飛機(jī)和航天飛機(jī)的部件加工方面。

　　新型鋁合金已注冊(cè)專利，其抗拉強(qiáng)度為780兆泊，比美國(guó)洛克希德馬丁LookheedMartin公司開(kāi)發(fā)的鋁鋰合金Weldalite的抗拉強(qiáng)度710兆泊提高10%(見(jiàn)表)。Weldalite鋁鋰合金用于航天飛機(jī)外燃料箱的制造加工。新型鋁合金的延展性也高一些，一般來(lái)講，隨著強(qiáng)度增加，材料的可加工性會(huì)下降，但神戶制鋼公司的新型鋁合金在斷裂時(shí)延伸率達(dá)到14%，幾乎是Weldalite鋁鋰合金延伸率的3倍左右。新型鋁合金的延展性是鈦合金和馬氏體時(shí)效鋼延展性的1.4倍。

　　為避免高合金元素的偏析，新型鋁合金采用了噴射成型技術(shù)(SprayFormingProcess)。在該技術(shù)中，鋁水被噴射液滴，并很快淬火，從液態(tài)轉(zhuǎn)為固態(tài)。在感應(yīng)爐中的鋁水從爐子底部一個(gè)小孔流出，與此同時(shí)，氮?dú)鈬娙腚x開(kāi)小孔的鋁水流，使鋁水霧化成液滴的細(xì)霧，液滴積聚并凝固在下面的臺(tái)子上。噴射成型避免了高密度合金元素的偏析，促進(jìn)了均勻細(xì)倍組織的熔化，這在采用傳統(tǒng)熔化和鑄造工藝是不可能做到的。日本神戶制鋼公司利用這些特性成功開(kāi)發(fā)出來(lái)具有均勻細(xì)低倍組織的鋁合金，新合金中還加入了鋅、鎂和銅元素來(lái)強(qiáng)化。

　　鋁合金性能比較一覽表

　　鋁合金類別 神戶制鋼新型鋁合金 Weldalite49-T8* 7075-T6*

　　密度(比重)克/立方厘米 2.9 2.6 2.8

　　抗拉強(qiáng)度兆泊 780 710 573

　　延伸率% 14 5 11

　　光亮度 優(yōu)異 優(yōu)異 良好

　　強(qiáng)度 優(yōu)異 優(yōu)異 中等

　　延展性 優(yōu)異 不好 良好

　　應(yīng)用 / 航天飛機(jī)外燃料箱 飛機(jī)縱梁和框架

　　注∶表中T8*和T6*是指熱處理材料。

　　在傳統(tǒng)的熔化和鑄造工藝?yán)铮?dāng)合金元素的比例增加時(shí)會(huì)發(fā)生凝固偏析和材料結(jié)構(gòu)的晶粒粗化，這就限制了添加合金化元素的數(shù)量。但是神戶制鋼公司的噴射成型工藝技術(shù)避免了上述問(wèn)題的發(fā)生。

　　神戶制鋼公司采用了英國(guó)SandvikOsprey有限公司的噴射成型技術(shù)，后來(lái)開(kāi)發(fā)出自己的鋁合金加工噴射成型工藝技術(shù)。目前，這一新技術(shù)已被神戶制鋼公司的分公司KobeLco研究院所采用，用來(lái)生產(chǎn)液晶顯示板的簿膜接線用的鋁合金材料。新合金樣片采用了同一噴射成型設(shè)備生產(chǎn)鋁合金材料，神戶制鋼公司在相對(duì)短的時(shí)間內(nèi)將能夠批量生產(chǎn)這種新型鋁合金，以加工生產(chǎn)較大的部件，可以生產(chǎn)最重為240公斤的新合金鋁錠。