新一代铝合金材料突破镁含量上限

记者4月23日从中国有研科技集团有限公司（以下简称“中国有研”）获悉，该集团科研团队突破国际上现有的铝合金材料体系，开发出具有自主知识产权的低密度—高强高韧—高镁含量铝合金材料（以下简称“高镁轻强铝”）。

在充分进行前期实验室基础研究的前提下，面向航空航天、轨道交通典型应用场景，科研团队目前已推动完成高镁轻强铝系列规格厚板、挤压材、锻件的工业化试制和关键性能评价。

据介绍，高镁轻强铝主要是面向航空航天、轨道交通等领域，针对高端装备高机动、高速度、大载重、低成本的发展需求而研制。其可支撑铝合金结构件在当前水平基础上进一步实现设计减重5%—10%以上，对我国高端装备轻量化和低成本发展具有重要意义。

“当前，在高强铝合金材料研发领域，全球似乎均已进入瓶颈阶段。若继续按照当前已知的路径发展，高强铝合金材料的成本将越来越高，用途将越来越窄。”中国有研科技委副主任、有色金属结构材料全国重点实验室主任熊柏青表示。

为此，中国有研科研团队希望能在国际铝合金牌号体系之外开展原始创新，开发出更轻、强度更高、综合性能优异、低成本的新一代高强高韧铝合金。

科研团队把目光投向了镁元素。

“镁是铝合金中的主要合金元素之一，也是中国的优势资源，密度仅为每立方厘米1.74克，添加镁元素对降低铝合金的密度十分有利。”熊柏青说，但在现有铝合金中，镁元素的添加量存在上限限制。在超过铝合金极限固溶度的情况下继续添加镁元素，会严重影响铝合金的综合性能。

经过反复理论计算和实验验证，中国有研科研团队突破镁元素在铝基体中的室温固溶度极限，建立了低密度—高强高韧—高镁含量铝合金材料技术原型，成功开发了高镁轻强铝。

“未来，我们将持续推进新型合金工业化制备加工技术成熟度提升和考核验证，实现高镁轻强铝在航空航天、高铁、新能源汽车、机器人以及消费电子产品等场景下的落地应用，并推动相关科技成果加快转化。”熊柏青说。（记者刘园园）

来源：科技日报