喷射成形是用高压惰性气体将合金液流雾化成渺小熔滴,在高速气流下飞翔并冷却,在尚未完全凝固前沉积成坯件的一种工艺。它存在所获资料晶粒渺小、组织均匀、可能克制宏观偏析等疾速凝固技巧的各种优点,又存在从合金熔炼到近终成型一步实现的上风,因此引起人们高度器重。
工业铝材存在密度低、强度高、韧性好跟耐腐化等优点,在航空航天工业中被普遍用作结构资料,同时,也正在踊跃开发生为汽车进步资料而利用于高等轿车发念头。
铸造工艺是传统工业铝材重要制备方法,但已难以满意制备高机能工业铝材的须要。
第一,传统工艺已经难以进一步进步强度、塑性、刚度、耐热性跟耐腐化性;第二,在寻求高机能的进程中,铸造工艺本钱因为增加设备跟成品率降落而敏捷回升;第三,因为合金含量回升,塑性往往降落,因此后续压力加工本钱回升、成品率降落。因此,生产的高本钱大大进步了进步工业铝材的利用门槛,重大影响整体市场范围的发展。
在这些方面,喷射成形工艺正好存在机能跟综合本钱的双重上风,可使进步工业铝材的利用门槛降落,还可能进一步进步机能,在一定范畴内实现以铝代钢,从而敏捷培养进步工业铝材的市场,并反过来增进喷射成形工艺获得范围本钱上风。因此,喷射成形工艺将成为进步工业铝材的重要生产工艺。
目前已获胜利的喷射成形高机能工业铝材资料重要有以下多少种:
(1)高强工业铝材。如Al—Zn系超高强工业铝材。因为Al—Zn系合金的凝固结晶范畴宽,比重差别大,采取传统铸造方法生产时,易产生宏观偏析且热裂偏向大。喷射成形技巧的疾速凝固特点可很好解决这一问题。在发达国度已被利用于航空航天飞翔器部件以及汽车发念头的连杆、轴支撑座等要害部件。
(2)高比强、高比模量工业铝材。工业型材通过热熔,挤压从而得到不同截面形状的铝材料,但添加的合金的比例不同,生产出来的工业铝型材的机械性能和应用领域也不同。Al-Li合金存在密度小,弹性模量高等特点,是一种存在发展潜力的航空、航天用结构资料。铸锭冶金法在一定水平上限度了Al-Li合金机能潜力的充分施展。喷射成形疾速凝固技巧为Al-Li合金的发开展辟了一条新的途径。
(3)低膨胀、耐磨工业铝材。如过共晶Al—Si系高强耐磨工业铝材。该合金存在热膨胀系数低、耐磨性好等优点,但采取传统铸造工艺时,会形成粗大的初生Si相,导致资料机能恶化。喷射成形的疾速凝固特点有效地克服了这个问题。目前喷射成形Al—Si合金在发达国度已被制成轿车发念头气缸内衬套等部件。
4)耐热工业铝材。如Al—Fe—V—Si系耐热工业铝材。该合金存在良好室平跟高温强韧性、良好的抗蚀性,可能在150~300℃甚至更高的温度范畴利用,局部调换在这一温度范畴工作的钛合金跟耐热钢,以减轻分量、降落本钱。喷射成形工艺可能通过起码的工序直接从液态金属制取存在疾速凝固组织特点、整体致密、尺寸较大的坯件,从而可能解决传统工艺的问题。
(5)铝基复合资料。工业铝材按照应用的领域划分,工业铝型材是指除建筑门窗、幕墙、室内外装饰及建筑结构用铝型材以外的所有铝型材。将喷射成形技巧与铝基复合资料制备技巧结合在一起,开发出一种 ;喷射共成形(Sprayco-deposiion) ;技巧,很好地解决了加强粒子的偏析问题。
江苏豪然喷射成形合金有限公司是目前国内首家专业从事喷射成形高机能合金研发、生产跟销售的高科技企业。该公司成破于2008年6月,坐落于江南历史文化名城--镇江。其产品重要利用于航空航天、国防工业等高端范畴亟需的要害合金资料,重要包含工业铝材、硅铝电子封装资料、合金钢等,年生产才干分辨达1500、300、2000吨。
该公司现有两条喷射成形工业铝材生产线,可生产存在国际当先水平的高强韧、耐高温、高刚度、耐磨损工业铝材,可能为客户供给喷射成形锭坯、深加工——热处理毛坯及构件产品。工业型材通过热熔,挤压从而得到不同截面形状的铝材料,但添加的合金的比例不同,生产出来的工业铝型材的机械性能和应用领域也不同。喷射成形合金锭坯达到Φ500×1600mm,为客户供给各种工业规格的产品,并可能开发特种规格、特种机能的产品。
重要产品:
(1)高强韧7055工业铝材型材,T6态抗拉强度720MPa,伸长率10%,已在航天、航空、重工范畴得到利用,市场前景辽阔。可能开发800MPa级工业铝材满意更高须要;
(2)高刚度工业铝材,T6态抗拉强度560MPa,弹性模量95GPa,热膨胀系数低于20ppm/K;
(3)耐热工业铝材,不进行热处理,350℃抗拉强度200MPa,室温弹性模量85GPa;
(4)轻质高强工业铝材,比重2.55g/cm3,抗拉强度550MPa;
(5)低热膨胀硅工业铝材,热膨胀系数最低达到7ppm/K,导热系数大于100W/(mK)。