铝与铝合金的故事

近年来，国家实现双碳目标（2030年实现碳达峰，2060年实现碳中和）不断施行新政策，铝合金在新材料行业中也要不断实现自身突破，如何提高强度的同时降低重量成为发展的重中之重。终于在突破了技术极限问题后，实现了铝合金的晶粒细化，这是目前行业内公认的强化手段之一。

一、铝与铝合金

铝是地壳中含量最丰富的金属元素，1886年法国就实现了铝的工业化生产，距今120余年的规模化生产。铝具有高导电性，导热性，富延展性，易加工以及具备良好的抗腐蚀性和光亮的颜色等性质。

由于铝富有延展性，其力学性能较差，通常需要添加其他金属元素制成铝合金。铝合金在我们日常生活中比较多见，相较于其他金属材料具有强度高，易加工，耐腐蚀等多种特性，多成为交通运输，电子电气等领域的最优选。铝合金在交通运输行业的比重即将突破30%，逐渐成为低碳交通领域的重要材料之一。以铝合金应用较多的汽车行业为例，汽车每减重10%，动能可节省10%，油耗可减少6%-8%，尾气排放可降低7%。从生活日用品到航空航天领域，铝合金随处可见，因此发展前景广阔。

铝合金按照加工方式可分为铸造铝合金和变形铝合金。

二、铝合金晶粒细化

铝合金的晶粒细化对于提高合金的强塑性以及改善铸造质量等方面具有重要意义。晶粒细化程度强意味着晶界越多，变形过程中错位塞积的数目越多，多位错运动阻碍越大，强度也越高。

晶粒直径d越细小，屈服强度σ就越高，同时材料的塑性韧性也不会下降。因此对于材料强化最好采用细晶强化，其他强化手段都会造成塑性韧性的下降。

当传统晶粒细化剂（如Al-Ti-B）细化含Si/Zr的铝合金时，形核界面会被Si/Zr破坏，发生Si/Zr致细化“中毒”现象。Si/Zr致细化“中毒”是铝加工业亟待解决的难题。TCB复合体的演变形核机制，从根本上同时解决了Si致细化“中毒”难题和Zr致细化“中毒”堵点问题，有望为突破铝合金强韧性不匹配、综合性能不达标和加工性差等发展瓶颈提供有效解决策略。

如有需要铝与铝合金制品，请点击图片跳转商城购买