圖為低密度—高強高韌—高鎂含量鋁合金厚板。受訪單位供圖

科技日報訊 （記者劉園園）記者4月23日從中國有研科技集團有限公司（以下簡稱“中國有研”）獲悉，該集團科研團隊突破國際上現有的鋁合金材料體系，開發出具有自主知識產權的低密度—高強高韌—高鎂含量鋁合金材料（以下簡稱“高鎂輕強鋁”）。

在充分進行前期實驗室基礎研究的前提下，面向航空航天、軌道交通典型應用場景，科研團隊目前已推動完成高鎂輕強鋁系列規格厚板、擠壓材、鍛件的工業化試制和關鍵性能評價。

據介紹，高鎂輕強鋁主要是面向航空航天、軌道交通等領域，針對高端裝備高機動、高速度、大載重、低成本的發展需求而研制。其可支撐鋁合金結構件在當前水平基礎上進一步實現設計減重5%—10%以上，對我國高端裝備輕量化和低成本發展具有重要意義。

“當前，在高強鋁合金材料研發領域，全球似乎均已進入瓶頸階段。若繼續按照當前已知的路徑發展，高強鋁合金材料的成本將越來越高，用途將越來越窄。”中國有研科技委副主任、有色金屬結構材料全國重點實驗室主任熊柏青表示。

為此，中國有研科研團隊希望能在國際鋁合金牌號體系之外開展原始創新，開發出更輕、強度更高、綜合性能優異、低成本的新一代高強高韌鋁合金。

科研團隊把目光投向了鎂元素。

“鎂是鋁合金中的主要合金元素之一，也是中國的優勢資源，密度僅為每立方厘米1.74克，添加鎂元素對降低鋁合金的密度十分有利。”熊柏青說，但在現有鋁合金中，鎂元素的添加量存在上限限制。在超過鋁合金極限固溶度的情況下繼續添加鎂元素，會嚴重影響鋁合金的綜合性能。

經過反復理論計算和實驗驗証，中國有研科研團隊突破鎂元素在鋁基體中的室溫固溶度極限，建立了低密度—高強高韌—高鎂含量鋁合金材料技術原型，成功開發了高鎂輕強鋁。

“未來，我們將持續推進新型合金工業化制備加工技術成熟度提升和考核驗証，實現高鎂輕強鋁在航空航天、高鐵、新能源汽車、機器人以及消費電子產品等場景下的落地應用，並推動相關科技成果加快轉化。”熊柏青說。

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