El desarrollo de aleaciones de aluminio de alto rendimiento se centra principalmente en mejorar las propiedades globales del material en cuanto a resistencia, plasticidad, tenacidad, resistencia a la corrosión y comportamiento frente a la fatiga. Los métodos de refuerzo de las aleaciones de aluminio incluyen, principalmente, el ajuste de la composición de la aleación, el uso de nuevos elementos de aleación, nuevas tecnologías de procesamiento y fabricación, y otras vías de desarrollo. Sin embargo, las aleaciones de aluminio de alta resistencia preparadas mediante métodos tradicionales de fundición siguen siendo los materiales estructurales más utilizados en la aviación. De hecho, las propiedades de estas aleaciones de aluminio obtenidas mediante métodos tradicionales aún encierran un gran potencial por explotar. Por ello, se han llevado a cabo trabajos de investigación en diversos países de todo el mundo mediante diversas medidas de refuerzo y endurecimiento, así como mediante el desarrollo de aleaciones de aluminio tradicionales de alta resistencia. Estos trabajos abarcan principalmente los siguientes aspectos.
Refuerzo con aleaciones de aluminio
Ajusta el contenido de la página principal elementos de aleación En la aleación y en la proporción de cada componente, se añaden oligoelementos de transición y elementos de tierras raras, lo que modifica la proporción de los distintos compuestos de la aleación y sus propiedades físicas, con el fin de desarrollar nuevas aleaciones que se adapten a diversas necesidades. Por ejemplo, el uso de la tecnología de fundición electromagnética de baja frecuencia en molde permite desarrollar un nuevo tipo de aleación de aluminio de alta resistencia; esta tecnología permite incorporar más elementos de aleación a la solución sólida de la matriz.
Reducir aún más el contenido de diversas impurezas, como el Fe y el Si; mejorar la pureza de la aleación; estudiar los métodos y tecnologías para controlar el contenido de impurezas; mejorar la tenacidad a la fractura, la resistencia a la fatiga y la resistencia a la corrosión bajo tensión de las aleaciones de aluminio de alta resistencia, así como su capacidad para resistir las grietas de fundición. Cuando el contenido de Fe y Si es inferior a 0,1%, las propiedades mencionadas mejoran considerablemente.
Desarrollar y aplicar diversos procesos y tecnologías nuevos de tratamiento térmico para mejorar el rendimiento global de las aleaciones de aluminio de alta resistencia. Investigar y utilizar el proceso de recocido de homogeneización a alta temperatura (por encima de la temperatura de sobre-sinterización), cuyo objetivo es maximizar la fase residual de no equilibrio y la fase de endurecimiento por envejecimiento en la matriz, y distribuirlas de manera uniforme, para mejorar el grado de sobresaturación de la solución sólida tras el tratamiento de solubilización, mejorando así el efecto del endurecimiento por envejecimiento.
Investigar y desarrollar diversas tecnologías avanzadas de purificación y modificación de la masa fundida, centrándose en resolver el problema de la baja calidad metalúrgica de los lingotes. Los métodos de purificación y modificación de la masa fundida pueden influir significativamente en las propiedades de la aleación, especialmente en la tenacidad a la fractura y la conductividad eléctrica. En la actualidad, los métodos de purificación del baño de fusión incluyen: reposo del baño en el horno + tratamiento con disolvente, tratamiento con cloro, tratamiento con N₂+Cl₂, tratamiento con Ar+Cl₂, tratamiento con C₂Cl₆, tratamiento con N₂+Cl₂+CO y tratamiento de refinado con fundente. Los métodos de purificación fuera del horno incluyen: método de desgasificación en línea, CFF (filtro de espuma cerámica), método de filtración, etc. AdTech ofrece soluciones avanzadas tecnología de purificación del aluminio fundido, que puede suministrar lingotes de gran calidad y a gran escala para la producción de chapas gruesas de aleación de aluminio de alto rendimiento.