铝合金材料发展现状、趋势及展望

国内外铝合金材料发展及研究现状 

(一)国外铝合金材料发展及研究现状 

总体来看，工业发达国家铝合金材料开发与应用的历史时间长，基础好，研究积累雄厚，铝合金材料体系系统性强，产业技术水平较高。尤其是美国、俄罗斯等工业强国较早开展了铝合金材料的研发工作，申请了大量的铝合金 牌号，广泛应用于汽车、船舶、空天等领域，现已形成了一定程度的专利霸权。 

在汽车领域，铝合金是实现汽车轻量化的重要材料。在2XXX系铝合金方面，美国的雷伊路菲公司和法国的西贝内公司相继开发了2036-T4、AU2G-T4铝合金板材，用于汽车车身。在5XXX系铝合金方面，美国铝业公司(ALCOA)开发了X5085-O、5182-O等铝合金，用于车身内板。在6XXX系铝合金方面，美国研制了6009和6010车身铝合金板。挪威海德鲁铝业公司在2018年开发了HHS360合金，抗拉强度比6082合金提高了10.8%，达到360N/mm2，伸长率达到10%;之后，该公司又在此基础上开发了HHS400合金，抗压强度达到400N/mm2，屈服强度≥370N/mm2，伸长率为8%，主要应用于汽车制造。美国的肯联铝业公司开发了HSA6系列合金，其中HSA6-T6合金挤压型材的Z低屈服强度为370N/mm2，而Z低抗拉强度为400N/mm2，与采用传统铝合金材料制造的全铝汽车质量相比，可减重30%以上。目前，国外先进铝加工企业致力于开发低成本的汽车板。印度的诺贝丽斯铝业公司已经推出AdvanzTM系列合金Ac5754R，进一步减轻了汽车重量。该公司还与捷豹路虎汽车有限公司合作开发了具有优异成形和卷边性能的AC-170PX铝合金，用于汽车覆盖件外板。而美国的奥科宁克公司成功开发了新一代汽车板生产设备与工艺“Micro-Mill”技术，极大地提升了汽车车身和覆盖件用铝板的性能，综合性能提升20%，成本降低30%。目前，在汽车车身板领域，应用Z多的为6082铝合金，在前后防撞梁上较多企业尝试使用6XXX系或7XXX系挤压型材来制备。在船舶领域，铝合金在船舶上的应用逐渐扩大。国外发展较早。迄今为止，主要是5XXX系和6XXX系铝合金，分别用于船壳体和船上建筑。在变形铝合金方面，主要有：美国的5086、5456合金，日本的5083合金，英国的N8(5083)合金，前苏联的AMr6(5A06)、AMr61、B48-4(01980)、K48-1、K48-2合金。俄罗斯研制了含钪(0.1%~0.3%)的高强度Al-Zn-Mg系合金(如01970、01975合金等)。在铸造铝合金方面，主要有：苏联的BAП5、AП4M(ZL111)、AП8(ZL301)、AП13、AП25、AП27合金，美国的356(ZL101)、SEM328(ZL106)、514(ZL302)、515、518(YL302)、520(ZL301)、X250合金等。目前船舶领域对铝合金材料的使用仍然以5083合金以及其改进型合金为主，充分利用其耐腐蚀性能、焊接性能、易成形性能以及力学性能的综合优势。