耐热铝合金

摘要： 近日,由南山铝业自主研发设计的“一种含钪的Al-Cu系耐热铝合金及其制备方法”荣获国家发明专利,并颁发证书。该专利将铝合金依次进行熔炼、均匀化退火、挤压、淬火、拉伸和时效处理,通过合理设计铸造工艺、挤压工艺和热处理工艺参数,使得铝合金材料在提高拉伸强度的同时不降低塑性,另外还具有较好的耐热性能。这种合金适用于生产航空用铝型材。

摘要： 据国外媒体报道,俄罗斯国立科技大学(MUSTMISTS)等的专家研制成功一种高温铝合金,可在400°C长期稳定地工作,比传统耐热铝合金的使用温度约高150°C。专家说,这种铝合金具有热稳定结构,可以承受高达400°C的温度,同时生产成本还相对较低,且易大规模生产,可在航空航天器、铁路装备等领域广泛应用.

摘要： 随着资源和环境问题日益突出,世界各国均对汽车工业节能减排提出了迫切的要求。用铸造耐热铝合金替代铸铁可大幅度减轻车身质量因此铸造耐热铝合金成为新一代汽车发动机缸体和活塞的主流材料。然而,商业铸造铝合金的高温性能并不能较好地满足当前应用需求,并且快速凝固铝合金和铝基复合材料受限于高昂成本和制备复杂性而不能被大范围推广。因此,目前学术界和产业界的研究多集中于铸造铝合金耐热性能的提升和新型高温强化机理的探索。铸造耐热铝合金可分为三个体系:Al-Si、Al-Cu和Al-Mg。其中,Al-Si合金因具备优异的铸造流动性等成型特性而被大范围研究和应用。通过添加多种元素进行合金化,在铝合金中形成各种熔点高、热稳定性好的金属间化合物阻碍晶界运动和位错滑移是目前主流的强化方式。而经过热处理和Si相变质,进一步调控合金的组织结构也是一种重要的强化手段。此外,优化熔炼和铸造工艺,减少夹杂和铸造缺陷对提高铸造铝合金的高温强度也有重要意义。值得注意的是,近年来的研究表明第二相的三维网状互联结构与合金高温性能的提升存在密切关系。在高温强度以外,国内外学者也致力于研究铸造铝合金的蠕变性能、疲劳性能和热暴露性能。本文从体系组成和国内外商用产品两方面归纳了铸造耐热铝合金的发展和应用,分析了铸造铝合金组织结构调控的基本手段,总结了铸造铝合金高温性能的最新研究成果,同时对铸造耐热铝合金的未来研究方向进行了展望。

摘要： 通过E2EM模型预测LaB_(6)相作为Al−Si−Cu−Mn耐热铝合金在凝固过程中出现的初生Al_(13)Mn_(4)Si_(8)相异质形核基底的潜力。LaB_(6)相和Al_(13)Mn_(4)Si_(8)相间共有5对位向关系满足E2EM模型的判定标准,其中一对晶面关系((110)LaB_(6)//(110)Al_(13)Mn_(4)Si_(8))被TEM观察证实。这表明LaB_(6)相可作为Al_(13)Mn_(4)Si_(8)相的有效异质形核基底。将1.0%(质量分数)的Al−2La−1B中间合金添加到Al−12Si−4Cu−2Mn合金中,并通过组织观察和力学性能测试来评价细化效果。实验结果表明,添加Al−2La−1B中间合金能显著细化初生Al_(13)Mn_(4)Si_(8)相,证实E2EM模型预测的结果。但初生Al_(13)Mn_(4)Si_(8)相的细化并没有提高合金的强度,这是由于铝基体与初生Al_(13)Mn_(4)Si_(8)相之间的弹性模量差大于Al_(15)Mn_(3)Si_(2)相。

摘要： 本文研究了Mg-Si摩尔比及Zr的添加对Al-Mg-Si合金力学、导电性能与耐热性能及其影响机理。发现合金中Mg-Si摩尔比低于2时,有利于β″相形核并得到细小弥散的β″相,提高合金力学性能;过剩Si因溶解度低对导电率的不利影响小。随着合金中Mg-Si摩尔比增大并超过2.5,β″相形核率降低并形成较粗的β″相,同时出现富Mg粗大相,力学性能变差;时效后过剩Mg仍固溶于基体,增加晶格畸变程度,降低了导电率。添加Zr元素使合金的导电率下降,抗拉强度升高。Zr溶质原子降低了合金中Mg、Si原子的扩散速率。在含0.13%Zr和0.18%Zr的铝基体中Mg、Si原子扩散系数分别为无Zr铝基体中Mg、Si原子扩散系数的0.92与0.75。因而含Al-Mg-Si-Zr合金中较低的Mg、Si原子扩散系数延长了β″相形核孕育期,阻碍了β″相长大,使β″相更细小弥散;β″相向β′相转变速度变慢,合金的力学性能与耐热性能增强。

摘要： 2016年与2022年,由中南大学材料科学与工程学院教授刘志义率领团队自主开发出的两种耐热铝合金相继获行业合金牌号“2A43”与“212Z.1”。这不是刘志义第一次看到自己的科研成果顺利“奔现”,也绝不是最后一次,但那份藏于心底的欣喜与激动,却是多年未减。“择一事,终一生。我这一辈子几乎都奉献给了铝合金事业。”刘志义自1979年踏入湘潭大学材料科学与工程专业那一刻起,便一心扑在“如何能让这种人造金属更为坚固耐用”的方法探究之上,数十年如一日地坚守在实验室中。“做科研需要专注,一定要守得住寂寞。”这是他在业内砥砺前行数十年的基本信仰。

摘要： 文章综述了航空航天、高压输电、核乏燃料贮存、石油钻探等主要领域用耐热铝合金的性能特点、开发及应用现状,对耐热铝合金应用前景进行了展望,并提出了我国耐热铝合金研发和产业化发展建议.

摘要： 近日,中铝包头公司成功研发出了一种在同等耐热水平下导电性能更卓越的特高导电耐热铝合金导体材料,并且已成功注册为全国有色金属标准化技术委员会金属,合金牌号为1R60 (已被《变形铝及铝合金合金化学成分》(GB/T 3190-2020)收录)。

摘要： 本文以输电线路用耐热铝合金架空导线材料为应用背景,对比现有国内外制备工艺发展及相关技术标准,系统研究了纳米稀土材料掺杂对铝合金导体材料导电性及耐热性的增强改性机理及载流机制,评价了其在架空输电线路工程中的应用可行性,展望了纳米稀土改性高导电耐热铝合金导电材料及高性能架空导线在电网中大规模推广应用的前景.

摘要： Al-Cu合金因其具有低密度、良好的强度和成型工艺性等优点,广泛应用于汽车、船舶、航空航天和建筑等领域.随着现代工业的不断发展,对铝合金强韧化、高温性能等方面提出更高的要求.通过添加合金元素,在铝合金中析出稳定的耐高温强化相,通过控制凝固过程、固溶和时效等热处理措施增强弥散强化作用,从而使基体得到稳定,使晶界得到强化.此外,考虑到大规模生产的成本,降低耐热铝合金的制备成本是十分必要的.本文以Al-Cu系耐热铝合金为中心,从微量元素的作用和热处理工艺两方面综述该系铝合金的研究进展,并提出了Al-Cu系耐热铝合金的发展方向.

摘要： 随着中国智能电网不断发展,越来越多脉冲型的清洁能源将接入特高压主干网架,为保证新型电源并网输出的稳定、可控,要求导线具备高强度、高导电和高耐热性能.本文简要阐述了中国耐热铝合金系列导线的研究与应用发展历程,并针对60％IACS耐热铝合金如何通过与加强芯的合理搭配,组成满足线路设计要求的导线进行了探讨,为未来中国智能电网建设中的线路设计提供了新的可选方案.

摘要： 采用铸冶金工艺,制备了新型的AI-Cu-Mg-Ag耐热铝合金。通过显微组织观察、差热分析、硬度及晶间腐蚀等实验方法,研究了大塑性变形对耐热铝合金的组织与性能影响。结果表明,通过对挤压态的Al-Cu-Mg-Ag耐热铝合金在固溶淬火后时效前进行等径角挤压变形的大塑性变形。可获得晶粒尺寸低于2μm的块体超细晶耐铝合金。大塑性变形有助于加速合金的时效过程,提高析出相的析出密度,降低晶界的连续析出,从而使合金的强度与耐热性能得到提高。

摘要： 在耐热铝合金制备过程中由于工艺以及环境因素很容易产生偏析和吸气。而这两种现象对铝合金的机械性能、电性能、加工性能均产生不利影响因此在生产过程中是要严格控制的。本文将对耐热铝合金制备过程中偏析和吸气进行分析探讨。

摘要： 高强耐热铝合金及其复合材料是为满足先进航天器的发展需求而开发的,其最终目的是部分取代航天器中钛合金和钢材.目前耐热铝基材料的制备技术主要围绕如何实现铝基体中引入大量、细小、均匀弥散分布且热稳定性良好的强化相来展开.本文总结了耐热铝基材料的强化机理、综述了耐热铝基材料研究现状及进展,指出高强耐热铝合金及其复合材料是为满足先进航天器的发展需求而开发的，其最终目的是部分取代航天器中钛合金和钢材。目前商业应用最为成熟是快速凝固耐热铝合金，该合金的某些性能已经相当或超过了部分钛合金，但其生产工艺依然较为复杂且存在明显的中温脆性，因此该项研究将主要集中在发展低成本的新型快速凝固工艺与研究引起合金中温脆性的原因及解决措施等方面；铸锭冶金条件下的微合金化耐热铝合金是下一代耐热铝材的重要方向，优秀热稳定相Ll2相Al3M充分发挥了部分过渡族元素及稀土元素的强化效果，有望实现铝材在400°C下应用的目标，但目前研究主要集中于实验室中，实现商业应用还有待于继续开发。此外，纳米颗粒增强耐热铝基复合材料由于能够实现增强体的类型、含量以及材料晶粒尺寸的控制，也是制备高强耐热铝材的重要方法，然而现有研究表明单一纳米颗粒增强具有含量有限、高温下粗化等缺点，难以达到预期效果，加入多种纳米颗粒，利用颗粒之间的阻隔作用和协同增强作用，可能是今后开发高综合性能纳米耐热铝基复合材料的有效途径之一。

摘要： 研究了复合变质对Al-25Si-2.5Cu-1.5Ni-2.5Fe-0.5Mg高硅耐热铝合金组织和性能的影响，以期提高该合金的室温和高温强度。采用了P+Sr+Ce复合变质处理。复合变质处理后，使初晶硅和共晶硅同时得到细化，并使富铁耐热相呈鱼骨状形态。最佳变质条件下，室温抗拉强度(243N/mm2)比未变质合金的提高17.3％，300°C瞬时抗拉强度(126N/mm2)比未变质合金的提高约30％。扫描电镜观察发现拉伸断口由脆性的沿晶断裂变为混合断口，断口中有大量韧窝存在。

摘要： 本文介绍了耐热铝合金导线、钢芯软铝绞线、复合材料芯导线等新型架空导线，并与常规钢芯铝绞线作了分析比较。

摘要： 中国电力建设快速发展，架空导线的需求快速增长，但日趋紧缺的走廊资源制约着电力的发展，电力运行的安全性、高可靠性对电力设备提出了高要求。应用新型的导线提高单位面积的输电容量并能保证运行的高可靠性已经成为当务之急。由于60﹪IACS耐热铝合金导线的开发成功，结合20﹪IACS(LBIA)的铝包钢芯的组合应用，在相同的走廊上，正常输送电能时损耗小于同样规格的钢芯铝绞线(ACSR)，而在故障条件下(N-1)能提高100﹪输送电能，通过合理的组合应用其产品的优势将得到充分的发挥。文章简析耐热导线的耐热机理，根据市场需求的分析，阐述了20﹪IACS(LBIA)铝包钢芯与60﹪IACS耐热铝合金组合导线的特点极其产业化生产和应用的良好前景。

摘要： 中国电力建设快速发展，架空导线的需求快速增长，但日趋紧缺的走廊资源制约着电力的发展，电力运行的安全性、高可靠性对电力设备提出了高要求。应用新型的导线提高单位面积的输电容量并能保证运行的高可靠性已经成为当务之急。由于60％IACS耐热铝合金导线的开发成功，结合20％IACS(LBIA)的铝包钢芯的组合应用，在相同的走廊上，正常输送电能时损耗小于同样规格的钢芯铝绞线(ACSR)，而在故障条件下(N-1)能提高100％输送电能，通过合理的组合应用其产品的优势将得到充分的发挥。文章简析耐热导线的耐热机理，根据市场需求的分析，阐述了20％IACS(LBIA)铝包钢芯与60％IACS耐热铝合金组合导线的特点极其产业化生产和应用的良好前景。

摘要： 采用多层喷射沉积制备了SiCp/Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si复合材料板坯,再通过多道次楔形压制制备了复合材料板材.介绍了楔形压制致密喷射沉积铝基复合材料的压制设备、成形原理与过程;通过480°C下对复合材料板坯进行多道次楔形压制,获得了尺寸约为200mm(宽)×300mm(长)×20mm(厚)的板坯;研究了板坯在楔形压制过程中孔洞、SiC颗粒分布、弥散粒子和SiC-Al界面的演变.结果表明,楔形压制工艺能有效致密喷射沉积板坯,当压下量为50％时,沉积颗粒边界消除,相对密度达97.6％,且能使SiC颗粒分布均匀,但因剪切作用小,弥散分布的微型孔洞未能完全消除;板坯经480°C下多道次楔形压制,弥散粒子依然保持在60～100nm,未见明显长大,且未向Al13Fe4等平衡相转变,SiC-Al界面干净,纳米过渡层可以提高界面润湿性.

摘要： 采用多层喷射沉积制备了SiCp/Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si复合材料板坯,再通过多道次楔形压制制备了复合材料板材.介绍了楔形压制致密喷射沉积铝基复合材料的压制设备、成形原理与过程;通过480°C下对复合材料板坯进行多道次楔形压制,获得了尺寸约为200mm(宽)×300mm(长)×20mm(厚)的板坯;研究了板坯在楔形压制过程中孔洞、SiC颗粒分布、弥散粒子和SiC-Al界面的演变.结果表明,楔形压制工艺能有效致密喷射沉积板坯,当压下量为50％时,沉积颗粒边界消除,相对密度达97.6％,且能使SiC颗粒分布均匀,但因剪切作用小,弥散分布的微型孔洞未能完全消除;板坯经480°C下多道次楔形压制,弥散粒子依然保持在60～100nm,未见明显长大,且未向Al13Fe4等平衡相转变,SiC-Al界面干净,纳米过渡层可以提高界面润湿性.

摘要： 提供一种具有高抗拉强度，高导电性及优良耐热性的铝合金。该铝合金含0.28-0.80%(重量)的Zr、0.10-0.80%(重量)的Mn及0.10-0.40%(重量)的Cu。该铝合金还含0.16-0.30%(重量)的Si。可通过绞扭由此铝合金构成的线来制成导线或架空线。该铝合金的制备方法包括步骤为：在至少｛750+227×(Z-0.28)｝°C的温度下铸造含0.28-0.80%(重量)的Zr、0.10-0.80%(重量)的Mn及0.10-0.40%(重量)的Cu，余为Al的原料，其中Z表示Zr的重量百分含量；而后以至少0.16°C/秒的冷却速度将其冷却，由此形成铸铝；热加工此铸铝，由此形成初级铝合金；热处理此初级铝合金，由此形成二次铝合金；并冷加工此二次铝合金。

摘要： 提供一种具有高抗拉强度，高导电性及优良耐热性的铝合金。该铝合金含0.28-0.80％(重量)的Zr、0.10-0.80％(重量)的Mn及0.10-0.40％(重量)的Cu。该铝合金还含0.16-0.30％(重量)的Si。可通过绞扭由此铝合金构成的线来制成导线或架空线。该铝合金的制备方法包括步骤为：在至少{750+227×(Z-0.28)}°C的温度下铸造含0.28-0.80％(重量)的Zr、0.10-0.80％(重量)的Mn及0.10-0.40％(重量)的Cu，余为Al的原料，其中Z表示Zr的重量百分含量；而后以至少0.16°C/秒的冷却速度将其冷却，由此形成铸铝；热加工此铸铝，由此形成初级铝合金；热处理此初级铝合金，由此形成二次铝合金；并冷加工此二次铝合金。

摘要： 本发明公开了一种铝合金型材，所述可冲压铝合金型材的质量百分比组成是：Cu：5.5％，Mg：0.5％～1.3％，Ag：0.2％～0.9％，Mn：0.4％，Zr：0.2％，Al：余量。通过加入Cu、Mg、Ag、Mn、Zr及Al原料制备的可冲压铝合金型材，耐热性能更加优异。

摘要： 高强度间隙型超耐热铝合金导线，涉及一种输变电器材。包括高强度钢丝绞合而成的钢芯和绞合包覆在钢芯外围的超耐热铝合金单线，所述的钢芯表面由弓形线缠绕包覆，铝合金单线则绞合包覆在弓形线的外表面；钢芯与弓形线之间具有间隙，间隙中填充有防腐耐热油膏。本发明的有益效果是：增大传输容量，强度保持率90％以上，使用寿命明显延长，采用特种高强度镀锌钢丝，强度高；该导线的内层导体采用弓型结构，能够有效地容纳防腐耐热油膏，对于减小弧垂具有明显作用。

摘要： 本发明提供了一种耐热铝合金粉末及其制备方法和一种铝合金成型件及其制备方法，属于铝合金技术领域。本发明提供了一种耐热铝合金粉末，化学成分按质量百分比计包括：Ni3～15％、Fe1.2～4％、Ti0.2～1％、Sc0.3～0.8％、Zr0.4～3％和余量的Al。本发明在铝合金中添加Ni、Fe、Ti、Sc、Zr元素，这些元素在铝基体中具有较大的扩散固溶度、较低平衡固溶度和高温扩散系数，能够保证合金形成大量的纤维状Al3Ni、Al3Ti、Al3(Sc,Zr)和颗粒状Al9FeNi纳米析出相，通过多种形态析出相协同增强，利用析出强化、细晶强化和纤维载荷传递提高了铝合金在高温条件下的力学性能。

摘要： 本发明公开了一种耐热铝合金导线及其制备方法，还公开了钢芯与该耐热铝合金导线经同心式绞合而成的耐热钢芯铝合金绞线。该耐热铝合金导线是由以下重量份的组成制成的：二氧化锡0.11～0.42份，三氧化二镧0.06～0.08份，氧化铈0.08～0.15份，氮化硅0.25～0.36份，富勒烯0.08～0.12份，铝98.6～99.2份。本发明的铝合金导线与高强度钢芯的强度相当，经测试，其抗拉强度＞350MPa，延伸率可以达到45%以上，导电率为91%以上，耐热温度≥200°C，短期280°C加热1小时强度残存率＞99.8%。故本发明的铝合金导线具有高导电率、高强度和良好的耐热性。

摘要： 高强度间隙型超耐热铝合金导线，涉及一种输变电器材。包括高强度钢丝绞合而成的钢芯和绞合包覆在钢芯外围的超耐热铝合金单线，所述的钢芯表面由弓形线缠绕包覆，铝合金单线则绞合包覆在弓形线的外表面；钢芯与弓形线之间具有间隙，间隙中填充有防腐耐热油膏。本发明的有益效果是：增大传输容量，强度保持率90％以上，使用寿命明显延长，采用特种高强度镀锌钢丝，强度高；该导线的内层导体采用弓型结构，能够有效地容纳防腐耐热油膏，对于减小弧垂具有明显作用。

摘要： 本发明公开了一种耐热倍容量间隙型铝合金包镍钴合金芯铝合金架空绞线，其特征在于：包括有位于中部的绞线，所述绞线由多根镍钴合金线绞合而成，且每根镍钴合金线外分别包覆有耐热的铝合金层，其共同构成的耐热铝合金包覆有镍钴合金绞线层，所述耐热铝合金包覆有镍钴合金绞线层外包覆有耐热梯形铝合金层，所述耐热梯形铝合金层外包覆有圆形耐热铝合金绞层。本发明结构设计合理，此结构外传输相同容量的电能，耐热导线的外径减小，铁塔架设费用相应减少，架线方便，可降低建设费用,30~50%，包括线损在内，年度经费可降低30%，具有良好的经济效益和社会效益。

摘要： 本发明提供了一种耐热铝合金粉末及其制备方法和一种铝合金成型件及其制备方法，属于铝合金技术领域。本发明提供了一种耐热铝合金粉末，化学成分按质量百分比计包括：Ni3～15％、Fe1.2～4％、Ti0.2～1％、Sc0.3～0.8％、Zr0.4～3％和余量的Al。本发明在铝合金中添加Ni、Fe、Ti、Sc、Zr元素，这些元素在铝基体中具有较大的扩散固溶度、较低平衡固溶度和高温扩散系数，能够保证合金形成大量的纤维状Al3Ni、Al3Ti、Al3(Sc,Zr)和颗粒状Al9FeNi纳米析出相，通过多种形态析出相协同增强，利用析出强化、细晶强化和纤维载荷传递提高了铝合金在高温条件下的力学性能。

摘要： 本实用新型公开了一种耐热倍容量间隙型铝合金包镍钴合金芯铝合金架空绞线，其特征在于：包括有位于中部的绞线，所述绞线由多根镍钴合金线绞合而成，且每根镍钴合金线外分别包覆有耐热的铝合金层，其共同构成的耐热铝合金包覆有镍钴合金绞线层，所述镍钴合金绞线层外包覆有耐热梯形铝合金绞线层，所述耐热梯形铝合金绞线层外包覆有圆形耐热铝合金绞层。本实用新型结构设计合理，此结构外传输相同容量的电能，耐热导线的外径减小，铁塔架设费用相应减少，架线方便，可降低建设费用,30～50％，包括线损在内，年度经费可降低30％，具有良好的经济效益和社会效益。