铝合金牌号征求意见(2A93)
2023-12-11 14:28:06   

有色金属及合金注册(或备案)申请表
单位名称 中铝材料应用研究院有限公司 邮政编码 102209
地址 北京市昌平区未来科学城南区 部门 航空航天材料研究所
产品名称 2A93 生产起始日期 2018年至今
现用牌号 国外相应牌号
实际生产量 1吨 实际销售量 1吨
化学成分(质量分数%):
Si Fe Cu Mg Ag Li Zn Ti Zr 其他杂质 Al
单个 合计
0.10 0.15 3.1~3.5 0.30~0.6 0.35 1.7~2.3 0.20~0.6 0.10 0.08~0.15 0.05 0.15 余量
 
主要特性(包括密度、强度、硬度、延伸率、耐蚀性、粒度等,可剪裁。合金需列出密度及其计算过程):
  1. 合金密度2.617g/cm3,计算过程见下表:
元素 注册范围% 计算含量% 系数1/密度) 计算含量×系数 合金密度g/cm3
Si 0.1 0.05 0.4292 0.021 1÷38.205%
≈2.617
Fe 0.15 0.074 0.1271 0.009
Cu 3.1~3.5 3.3 0.1116 0.368
Mn 0.2 0.1 0.1346 0.013
Mg 0.3~0.6 0.45 0.5522 0.248
Ag 0.35 0.175 0.0953 0.017
Li 1.7~2.3 2 1.441 2.882
Zn 0.2~0.6 0.4 0.1401 0.056
Ti 0.1 0.05 0.2219 0.011
Zr 0.08~0.15 0.115 0.1541 0.018
Al 余量 93.286 0.3705 34.562
合计 38.205
 
  1. 材料特性:本合金采用“熔铸—均火—加热保温—挤压—形变热处理”制造获得壁厚为1.8~20mm的型材,该合金型材具备低密度、高强度、高刚度、耐腐蚀等优异的性能。该合金典型密度为2.617g/cm3,比超高强度7055合金密度低8.3%(超高强度7055合金密度:2.853g/cm3),等强度替换能够达到8.3%的减重;该合金的抗拉强度典型值为620MPa,能够替代90%以上的超高强7xxx合金;该合金的弹性模量典型值为78.5,比常规超高强7xxx合金约高10.5%;该合金在酸性盐雾试验中的典型耐剥落腐蚀能力为PA级,高于常规高强度7xxx合金和普通2xxx合金。综合而言,新合金具有低密度、高强度、高刚度、耐腐蚀等性能优势。
  2. 应用范围:该合金适用于制备飞机的座椅轨道、机身长桁、机翼长桁、底板梁、货仓骨架等构件;也可以适用于航天飞行器上各类需要减重和提高刚度的结构件;也可以适用于高端交通运输装备的轻量化结构件,如高铁、无人机、飞艇、飞行汽车等。
  3. 制备过程:按照成分配比制备铸锭,然后将铸锭进行均匀化退火;将均匀化退火后的铸锭进行热挤压,获得挤压型材;然后将挤压型材进行固溶处理,再预拉伸矫直;然后对矫直后的型材进行人工时效,最终获得使用态挤压型材。
  4. 力学性能:室温拉伸性能对比见下表:
商业牌号2099和新牌号2A93合金挤压型材的拉伸性能典型值对比
合金 商业牌号2099 拟注册新牌号2A93
状态 抗拉强度MPa 屈服强度MPa 断后延伸率% 弹性模量GPa 抗拉强度MPa 屈服强度MPa 断口延伸率% 弹性模量GPa
2.3mm厚度型材-T8 550 508 8.0 77.6 620 565 8.0 78.5
6.3mm厚度型材-T8 —— —— —— —— 620 565 8.5 78.5
注:更多实测数据见附件1。
用途及使用效果(请附产品实物图片及销售证明资料,如销售合同或贸易流水单据等。如有出口,请写出主要出口国别和出口量,可附页):
用途:该合金适用于制备各种截面形状的挤压型材,一般壁厚范围为1.8~20mm,但不限于该壁厚;挤出型材经过固溶淬火、预拉伸矫直和时效处理后达到一般使用状态,如果挤出型材需要弯曲加工,需要在淬火态进行加工成形(如拉弯、滚弯、折弯等),然后人工时效后达到使用状态。该合金特点是低密度、高强度、高刚度、良好耐腐蚀性能,因此可以应用于飞机构件、航天器构件、交通运输装备构件、以及未来需要轻量化的新型装备。在飞机领域,适用于制备飞机的座椅轨道、机身长桁、机翼长桁、底板梁、货仓骨架等构件;在航天飞行器领域,适用于各类需要减重和提高刚度的结构件;在高端交通运输装备上,适用于轻量化结构件,如高铁、无人机、飞艇、飞行汽车等。
使用效果:拟注册牌号2A93是新开发的一种合金,还未在商业获得应用。与常规2xxx、7xxx进行了比较,同时也与目前已经商用的2099合金进行了比较,该合金均体现出了优异的性能。新合金2A93典型密度为2.617g/cm3,等强度替换能够达到8.3%的减重;抗拉强度典型值为620MPa,能够替代90%以上的超高强7xxx合金;弹性模量典型值为78.5,比常规超高强7xxx合金约高10.5%;新合金在酸性盐雾试验中的典型耐剥落腐蚀能力为PA级,高于常规高强度7xxx合金和普通2xxx合金。综合而言,拟注册牌号2A93新合金具有低密度、高强度、高刚度、耐腐蚀等特性,应用于航空航天装备、高端交通运输装备、工程构件等具有显著的优势。
 
拟注册合金实物图片:见附件2。
 
 牌号研制人员 田宇兴
曹海龙
电话
传真
 
18810219386
18310128539
 
单位盖章 2023年 6 月 8 日
以上由申请单位填写
标委会审查结论及注册(或备案)牌号:
 
拟注册为X2A93
 
 
负责人(签字):                           年    月   日 
                 
 
 
附件1拟注册2A93合金室温拉伸性能汇总表
 
熔次 批次 规格、名义厚度(mm) 规格、实测厚度(mm) 合金状态 检测时间 抗拉强度
MPa
屈服强度
MPa
断后延伸率
%
实测值 实测值 实测值
1 2.3mm-1-1 2.3 2.35 T8 20200323 620 594 8.5
2.3mm-1-2 2.3 2.37 T8 20200323 633 603 9.0
2.3mm-1-3 2.3 2.36 T8 20200323 638 608 8.0
2 2.3mm-2-1 2.3 2.36 T8 20200323 642 608 9.0
2.3mm-2-2 2.3 2.37 T8 20200323 646 595 9.0
2.3mm-2-3 2.3 2.35 T8 20200323 633 610 10.0
3 2.3mm-3-1 2.3 2.36 T8 20200323 634 606 10.0
2.3mm-3-2 2.3 2.35 T8 20200323 628 565 9.5
2.3mm-3-3 2.3 2.36 T8 20200323 626 586 8.0
 
 
熔次 批次 规格、名义厚度(mm) 规格、实测厚度(mm) 合金状态 检测时间 抗拉强度
MPa
屈服强度
MPa
断后延伸率
%
实测值 实测值 实测值
1 6.3mm-1-1 6.3 6.36 T8 20200323 625 602 9.5
6.3mm-1-2 6.3 6.37 T8 20200323 624 601 9.5
6.3mm-1-3 6.3 6.36 T8 20200323 626 601 9.0
2 6.3mm-2-1 6.3 6.37 T8 20200323 638 617 9.5
6.3mm-2-2 6.3 6.37 T8 20200323 634 579 9.0
6.3mm-2-3 6.3 6.35 T8 20200323 629 574 8.5
3 6.3mm-3-1 6.3 6.36 T8 20200323 633 594 9.5
6.3mm-3-2 6.3 6.35 T8 20200323 624 607 9.0
6.3mm-3-3 6.3 6.37 T8 20200323 623 597 9.5
 
 
附件2拟注册2A93合金挤压型材产品实物照片
 
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铝合金牌号征求意见
征求意见截止时间2024年3月9日
联系电话:010-62228793
联系邮箱:tc243sc1@cnsmq.com
 

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