【免热处理铝合金材料的探究进展综述3600字】

免热处理铝合金材料的研究进展综述目录TOC\o"1-2"\h\u15283免热处理铝合金材料的研究进展综述 0126381前言 0216432免热处理压铸铝合金应用各有所长 0278173免热处理铝合金材料的应用前景 2135164结语 210910参考文献 21前言传统压铸汽车减震塔要求产品固溶处理+过时效稳定化（T7热处理），使得制品在长期服役情况下，其形状及尺寸变化能维持在指定的范围之内，以保持其更高的性能稳定性。对传统铝合金来说，热处理对于保证压铸零部件机械性能至关重要。因一体化压铸件产品形状过大，热处理过程容易造成汽车零部件的形变、尺寸变化及表面缺陷在所难免。尽管采用某些整形手段，可提高某些尺寸精度，也会产生缺陷，却导致废品率上升，造成加工成本上升。对一体化压铸来说，必须研制出与其相匹配的新材料才可以，免热处理铝合金材料的出现，为大型一体化压铸结构件的制造提供了可能性。免热处理对铝合金材料性能提出了更高要求：有应具备的强度与韧性，符合车身要求；冲型力应良好以适应成型需要和生产效率；避免了物料和模具之间的响应，不能粘模（压铸合金的粘模倾向取决于铝合金在液态及固液两相区时与压铸模具材料）；处于高温熔融状态时，吸气及氧化现象应相对较少，表面光滑度高。除上述特点外，又要轻便成本低、适用范围广，一体化压铸件在新能源汽车中应用较多，增强耐续航能力，必须对成本进行控制，符合大批量的使用条件，还应确保汽车安全。2免热处理压铸铝合金应用各有所长目前研制免热处理铝合金材料的机构屈指可数。海外企业发展美铝（美国）、莱茵菲尔德（德国）与特斯拉的自主研发等等，我国也有一些企业开发和推广免热处理铝合金材料，如蔚来汽车、立中集团等、华人运通，上海交大、湖北新金洋及其他高校、企业。特斯拉为自主研发免热处理铝合金申请了专利。其名称DieCastAluminumAlloysforStructuralComponents是一款用于结构部件的压铸铝合金，是一种免热处理铝合金材料。这种材料也无需再处理，特斯拉用于一体化压铸件上，不但可以减少生产成本，同时也提高了生产效率，在符合一体化设计的前提下，使得整体的强度得到提高，又为产能提供了良好保障，推动特斯拉提升效益。帅翼驰新材料公司是我国首家布局非热处理车身结构件的铝合金公司，帅翼驰为美铝推出免热处理铝合金材质，它生产的EZCASTTM系铝合金是免热处理的，早在90年代就研制成功了，并且在奥迪A8全铝车身结构件中得到了成功运用；经10余年市场应用，不断优化完善，逐渐形成了可根据用户对零件机械性能的需求而定制制造的合金系列。这种合金材料的研制已有相当长的历史，整理多，好处大：高强韧，免处理、热稳定性强，成本低，效率高、且能铆接，能焊接的优点，满足了一切一体压铸所需各个方面的需要。EZCASTTM系列中最具代表性的是C611铝合金，它有良好的铸造性能及机械性能，用途广阔。2021年10月18日，据报载，它已研制成功一种免热处理材料，可用来生产大尺寸压铸件。高企是国内车企第一次自主研发出更好的全新材料，并且在大型结构件中得到了验证和运用，全新材料将用于第二代平台车型。作为一家国内首创开发并自主设计全铝车身车企，不断努力提升车身压铸部件集成化程度，为了实现较好地设计与制造效率，本次免热处理材料顺利上市，就是现在已经取得了阶段性成果。免热处理材料面市获得成功，为促进汽车车身减排，实现车身结构设计的不断创新奠定了较为扎实的基础。蔚来所强调的合金强度，与此同时，对耐久性能，抗冲击性能等提出了相对更高要求，似乎车企与材料开发商的需求点并不完全一致。2021年11月1日，立中四通轻合金集团股份有限公司在接受投资者调研活动中宣布，它开发了免热处理铝合金材料，并应用于一体化压铸中，成为了新材料领域中的突破性进展。立中近年来致力于铸造铝合金和再生铝产业的核心技术研究，研制成功的免热处理合金材料有优良的特性和高强度，符合大尺寸，薄型件冲型要求，流动性强的优势，申请专利使汽车零部件处于一体化，大型薄壁状态、构造复杂，热处理容易变形，是新能源汽车结构件中“铝代钢”材料代用。本实用新型降低了铝铸件的制作成本，同时降低了热处理成本，对促进汽车轻量化、节能减排，提高新能源汽车续航能力方面起到关键作用。立中四通最近说，免热处理合金在市场上得到应用，用于制造某款高档新能源汽车的电池包和电池包支架及其他结构件。2021年12月20日，华人运通、高合汽车发布公告称，和上海交通大学轻合金国家工程中心合作，正在进行新材料新工艺的研发、实现了低碳轻合金的产业化应用，等等，实现了战略上的合作，并且在技术开发的层面上已经有了实质性的发展，双方在世界范围内首发TechCastTM超大型铸件低碳铝合金，将会被高合汽车的后续产品批量使用。双方根据稀土元素性质，对其进行了强化，优化，创造了一种新型铝合金铸造材料——TechCastTM，通过几轮研发攻关及零件验证，从材料开发，性能优化等方面、制造工艺及系统集成验证实现100%全流程的正向发展，材料性能指标优良，这种材料流动性比同级材料高15%以上，强塑积高达30%，达国际领先水平。该材料可望应用于一体式大尺寸压铸车身，门盖内板等薄壁结构件中、在超大铸件中，如电池包壳体中起到了举足轻重的作用，并批量应用于高合汽车后续型号。2022年1月13日湖北新金洋资源股份公司发布公告，公司在压铸铝合金高强韧免热处理研究与开发方面取得了重大突破。新金洋介绍说，通过对合金成分的优化、对原材料进行精细化预处理、熔体精炼纯净化及变质处理的全过程控制，压铸出来的合金性能比较稳定。其中：抗拉强度280MPa，屈服强度130MPa，延伸率13%，性能指标良好。目前，产品已经完成了公司内多批稳定性验证工作，并交用户小批量试产。此次取得突破性进展的高强韧压铸铝合金，是新金洋针对汽车轻量化市场上大型一体化结构件趋势而于2022年1月13日和6月10日推出的拳头产品，新金洋又放出了一条新闻，其压铸铝合金的高强韧免热处理的研究与开发又有了新的重大突破。新金洋说，经过进一步优化合金成分设计后、对原材料进行精细化预处理、熔体精炼纯净化及变质处理的全过程控制，压铸出来的合金性能比较稳定，屈服强度明显提高。目前，产品已经完成了公司内多批稳定性验证工作，其抗拉强度>280MPa、屈服强度>150MPa、延伸率>10%，能够适应特定的市场需求，现与我国几家上市的大型铝压铸企业合作，开展本体试验。这2次是对压铸铝合金高强韧，免热处理研究开发的连环突破，进一步印证了新金洋作为汽车轻量化市场中大型一体化结构件材料的强大实力，有助于进一步拓展压铸铝合金在汽车市场上的使用范围，有助于交通领域实现节能减排、绿色发展，同时又能确保安全。3免热处理铝合金材料的应用前景免热处理高强度高韧性压铸铝合金的研发应用和反复升级，将进一步扩大压铸铝合金在新能源汽车产业的发展前景，对一体压铸增加更好的材料支撑。上海交通大学轻合金中心近日开发了一种面向一体压铸的免热处理压铸铝合金原料，针对汽车不同部位的零部件要求以及压铸成型的需要，开发了JDA系列免热处理压铸铝合金材料。JDA1b合金应用于一体化超大铸件免热处理压铸铝合金，通过一些研发难点及零件验证，从材料开发、性能优化等方面、制造工艺及系统集成验证实现了100%全流程的正向发展，实现了材料的压铸性能、力学性能、从制造性能等方面、环境耐久性能和其他指标方面有突出表现。该材料的流动性比同级材料高15%以上，强塑性积大于30%，确保整车碰撞和其他性能满足更高的分维要求。当然，研究和开发免热处理高强度高韧性压铸铝合金材料是一项创新的工作，需要得到压铸模具、压铸设备及相关技术的支持，铝合金材料及设备、模具等，技术构成一个整体。可与铸造CAE模拟分析软件结合，以模拟凝固冷却过程中的组织和缺陷如晶粒尺寸、枝晶、成分分布、夹杂、偏析、气孔等、缩退等为基础，对铸件的各项钟表力学性能进行模拟计算以及实验验证等，确保所研制的一体压铸材料的组成、工艺、组织、性能准确实用。4结语随着“双碳”建设目标的不断推进，一体化压铸技术具有高效，安全，降本的特点、减排等优势引起市场的热切关注。免热处理高韧性合金较好地解决了大型一体化结构件变形热处理难题，本实用新型能够节约生产工序和能源，使得它在车身成本，性能等方面都有了更大的优势，免热处理强韧化压铸铝合金将成为汽车行业新宠儿。特斯拉是一体化压铸技术引领者，还有一些车企成为追赶者，新势力造车企业在产品力方面的突围欲望，传统车企对技术提升提出了要求，将加快一体化压铸的推广步伐。免热处理的铝合金材料也将具有更好的性能，出现了较便宜的物质，“一体化压铸成型工艺及设备等”纳入国家重点研发计划，各国都予以高度重视和大力支持。随着新能源汽车的蓬勃发展，会大大地拉动免热处理铝合金和铝的用量，服一体化压铸的发展，共同推动新能源汽车向节能的方向发展、减排的走向。参考文献压铸杂志.铝合金压铸：帅翼驰新材料EZCASTTM系列铸造铝合金[EB/OL].（2021-06-08）[2022-03-05].蔚来成功开发免热处理大型压铸件材料8bo3Aw.立中集团