高强铝,即高强度铝合金,是指拉伸强度大于480MPa的铝合金,主要是指超硬铝合金类,即铝-锌-镁-铜系合金,在已发现的铝合金中其强度最高。
铝(Al),是重要金属材料之一,具有密度低、塑性优的优点,但强度较低,因此需要合金化以提升强度。高强铝的成分构成不同,以及热处理、加工成型方式不同,会导致成品性能存在较大差异。
近年来,高强铝在高通运输业应用规模不断扩大,汽车产业成为重要应用领域。为实现节能减排,传统燃油汽车轻量化发展成为趋势,同时也需保证汽车的安全性,因此高强铝应用比例不断提高。电动汽车正在逐步替代传统燃油汽车,高强铝框架可以保护电池在意外碰撞时不受损害,并减轻汽车重量提高续航能力,目前在一汽大众ID.7 VIZZION车型上已经采用。
除此之外,凭借高强度、高韧性、抗腐蚀、轻量化优点,高强铝也可以应用在核工业中;高强铝粉末还可作为打印材料应用在以激光为能量源的SLM、以电子束为能量源的EBM等3D打印技术领域,实现高强度、高精度零部件制造。
高强铝代表性产品主要有7A04铝合金,抗拉强度超过530MPa;7A09铝合金,抗拉强度超过530MPa;7050铝合金,抗拉强度超过520MPa;7075铝合金,抗拉强度超过524Mpa;7178铝合金,抗拉强度超过500MPa;7475铝合金,抗拉强度超过515MPa等。
我国军用飞机升级迭代速度加快,商用飞机已经进入商业化生产阶段,叠加汽车工业技术不断进步、竞争力不断增强,国内市场对轻质高性能合金材料需求不断增长,利好我国高强铝行业发展。
新思界
行业分析人士表示,我国高强铝研究起步较晚,早期主要是仿制,近年来自主研发速度不断加快。2023年11月,火箭院总体设计部研制出航天新一代高强铝合金紧固件,强度量级达600MPa级,减重效果超过60%;2024年5月,江苏威拉里推出增材制造用高强铝合金粉末材料A60X,抗拉强度超过600MPa。