Разработка высокопрочных алюминиевых сплавов в основном направлена на улучшение комплексных характеристик материала, таких как прочность, пластичность, вязкость, коррозионная стойкость и усталостные свойства. Методы упрочнения алюминиевых сплавов включают в себя, главным образом, корректировку состава сплава, использование новых легирующих элементов, применение новых технологий обработки и производства, а также другие способы их совершенствования. Однако высокопрочные алюминиевые сплавы, полученные традиционными методами литья, по-прежнему остаются наиболее широко используемыми конструкционными материалами в авиации. Фактически, свойства этих алюминиевых сплавов, полученных традиционными методами, по-прежнему обладают большим потенциалом, который можно использовать. Поэтому в различных странах мира ведутся научные исследования, направленные на применение различных мер по упрочнению и повышению вязкости, а также на совершенствование традиционных высокопрочных алюминиевых сплавов. Эта работа в основном охватывает следующие аспекты.
Армирование алюминиевыми сплавами
Настройте содержание главной легирующие элементы в составе сплава и соотношение каждого компонента, добавляя микроэлементы и редкоземельные элементы, тем самым изменяя соотношение различных соединений в сплаве и его физические свойства, с целью разработки новых сплавов, отвечающих различным потребностям. Например, использование технологии низкочастотного электромагнитного литья в формы позволяет разработать новый тип высокопрочного алюминиевого сплава с повышенной прочностью; эта технология способствует включению большего количества легирующих элементов в твёрдый раствор матрицы.
Дальнейшее снижение содержания различных примесей, таких как Fe, Si, повышение чистоты сплава, изучение методов и технологий контроля содержания примесей, повышение вязкости разрушения, усталостной прочности и стойкости к коррозионному растрескиванию под напряжением высокопрочных алюминиевых сплавов, а также их способности противостоять образованию литейных трещин. При содержании Fe и Si менее 0,1% вышеуказанные свойства значительно улучшаются.
Разработать и внедрить различные новые процессы и технологии термической обработки для улучшения комплексных эксплуатационных характеристик высокопрочных алюминиевых сплавов. Исследовать и использовать процесс высокотемпературного гомогенизирующего отжига (при температуре выше температуры переспекания), цель которого — максимально увеличить количество остаточной неравновесной фазы и фазы стареющего упрочнения в матрице, а также обеспечить их равномерное распределение, чтобы повысить степень перенасыщения твёрдого раствора после растворительной обработки, тем самым улучшая эффект стареющего упрочнения.
Проводить исследования и разрабатывать различные передовые технологии очистки и модификации расплава, уделяя особое внимание решению проблемы низкого металлургического качества слитков. Методы очистки и модификации расплава могут существенно влиять на свойства сплава, особенно на вязкость разрушения и электропроводность. В настоящее время методы очистки расплава включают: отстаивание расплава в печи + обработку растворителем, обработку хлором, обработку N₂+Cl₂, обработку Ar+Cl₂, обработку C₂Cl₆, обработку N₂+Cl₂+CO и рафинирование с использованием флюса. Методы очистки вне печи включают: метод онлайн-дегазации, CFF (керамический пенопластовый фильтр) метод фильтрации и т. д. AdTech предлагает передовые технология очистки алюминиевого расплава, которая способна поставлять высококачественные слитки в больших объемах для производства толстолистового проката из высокопрочных алюминиевых сплавов.