高強鋁,即高強度鋁合金,是指拉伸強度大于480MPa的鋁合金,主要是指超硬鋁合金類,即鋁-鋅-鎂-銅系合金,在已發現的鋁合金中其強度最高。
鋁(Al),是重要金屬材料之一,具有密度低、塑性優的優點,但強度較低,因此需要合金化以提升強度。高強鋁的成分構成不同,以及熱處理、加工成型方式不同,會導致成品性能存在較大差異。
近年來,高強鋁在高通運輸業應用規模不斷擴大,汽車產業成為重要應用領域。為實現節能減排,傳統燃油汽車輕量化發展成為趨勢,同時也需保證汽車的安全性,因此高強鋁應用比例不斷提高。電動汽車正在逐步替代傳統燃油汽車,高強鋁框架可以保護電池在意外碰撞時不受損害,并減輕汽車重量提高續航能力,目前在一汽大眾ID.7 VIZZION車型上已經采用。
除此之外,憑借高強度、高韌性、抗腐蝕、輕量化優點,高強鋁也可以應用在核工業中;高強鋁粉末還可作為打印材料應用在以激光為能量源的SLM、以電子束為能量源的EBM等3D打印技術領域,實現高強度、高精度零部件制造。
高強鋁代表性產品主要有7A04鋁合金,抗拉強度超過530MPa;7A09鋁合金,抗拉強度超過530MPa;7050鋁合金,抗拉強度超過520MPa;7075鋁合金,抗拉強度超過524Mpa;7178鋁合金,抗拉強度超過500MPa;7475鋁合金,抗拉強度超過515MPa等。
我國軍用飛機升級迭代速度加快,商用飛機已經進入商業化生產階段,疊加汽車工業技術不斷進步、競爭力不斷增強,國內市場對輕質高性能合金材料需求不斷增長,利好我國高強鋁行業發展。
新思界
行業分析人士表示,我國高強鋁研究起步較晚,早期主要是仿制,近年來自主研發速度不斷加快。2023年11月,火箭院總體設計部研制出航天新一代高強鋁合金緊固件,強度量級達600MPa級,減重效果超過60%;2024年5月,江蘇威拉里推出增材制造用高強鋁合金粉末材料A60X,抗拉強度超過600MPa。