成果简介

  高性能铝合金是新能源汽车等领域关键轻量化材料，对于提升运载能力、机动性以及航程等关键指标具有重要意义。随着汽车等领域相关装备轻量化、高承载、复杂化、高可靠需求的日益增加，对铝合金的综合性能（强度、塑性、耐热性等）提出了更高要求。然而，现有商业铝合金存在强塑性差匹配差、强韧性不足、综合性能兼顾难等问题，难以满足高端制造铝合金结构件复杂化、大型化和高性能化需求。因此，亟需研发高性能铝合金与构件成形关键制备技术。

  针对以上问题，本团队从多元微合金化设计出发，提出了多元微量元素诱导凝固基体相和共晶相同步细化思路，发明了溶质相界共偏聚诱导针状共晶相球化与细化调控新方法，建立了快速时效多级组织强韧化调控技术，构建了合金元素与强塑性、流动充型性、成形性的内在关系，研发出系列高强韧A1-Si-Cu-Mg、A1-Mg-Zn-Cu、Al-Zn系合金与复杂构件液态成形成套技术，突破了铝合金凝固基体相与共晶相协同细化难、塑性差的共性难题，实现了车用承力构件批量生产，填补行业空白。

（1）高性能挤压铸造铝合金

Al-Si：σ0.2≥290MPa，σb≥390MPa，δ≥10%；Al-Mg：σ0.2≥310MPa，σb≥420MPa，δ≥13%

（2）低压铸造免水淬铝合金

Al-Si：σ0.2≥285MPa，σb≥360MPa，δ≥4%

（3）免热处理压铸铝合金

Al-Si：σ0.2≥130MPa，σb≥260MPa，δ≥13%；Al-Mg：σ0.2≥140MPa，σb≥320MPa，δ≥16%

（4）耐腐蚀挤压/低压铸造铝合金

与A356合金相比，耐蚀性能提高20%

（5）高强韧挤压/轧制铝合金：σ0.2≥720MPa，σb≥756MPa，δ≥10%

（6）高强韧高热稳定铝合金：σ0.2≥420 MPa，150 ℃/500 h长期热暴露后屈服强度保持率≥90%

  目前，团队已与一汽铸造有限公司、吉林启星铝业有限公司、哈尔滨吉星机械有限公司等单位展开深度合作，承担了国家重点研发计划、国家自然科学基金重点项目、吉林省一汽重点专项、技术委托开发等多项课题，获吉林省技术发明一等奖2项，在新型高性能铝合金设计及关键制备技术开发等方面形成了自主知识产权体系，具有显著优势。

研究团队

  材料科学与工程学院  先进轻合金团队

应用领域

  汽车、轨道列车等轻量化构件

知识产权情况

  在本领域发表SCI论文50余篇，授权发明专利20余项

成果/技术/工艺应用图片

合作方式

技术转让、技术许可、合作研发、技术作价入股