【创新技术公示】基于高通量材料智能计算开发一体式压铸件用免热处理高强韧铝合金

压铸快讯发表于2024/3/18 10:25:58 苏州慧金创新技术

QQ空间新浪微博腾讯微博人人网网易微博更多

创新技术评选活动

历经20余年的高速发展，中国压铸行业目前已经进⼊到转型升级的关键时期，协同创新与高质量发展逐渐成为行业共识。为鼓励及带动压铸行业相关企业技术与产品创新，在全行业形成创新风尚，提升企业竞争力，铸造行业生产力促进中心自2017年起在全行业组织开展“压铸行业年度创新技术与产品评选”活动。截止目前，共认定及表彰国内外压铸领域创新技术与产品100余项，极大的促进了我国压铸行业的发展与技术进步。

◆ 提示：活动全程不收取任何费用！

初审公示

苏州慧金新材料科技有限公司的“基于高通量材料智能计算开发大型一体式压铸件用免热处理高强韧铝合金“纤晶”的创新奖申报已经通过活动组委会初审。为保障公信力，接受全行业监督，现进入公示阶段。每项通过初审的创新技术将在“压铸商情”、“中铸科技”、“压铸快讯”公众号同步公示。公示期为10个工作日（即2024年3月17日至4月1日）。在期间若无人提出异议，则进入终审阶段，评选活动计划在2024年6月由压铸行业特聘专家组终评并公布评选结果。

创新技术

基于高通量材料智能计算开发大型一体式压铸件用免热处理高强韧铝合金“纤晶”

申报企业：苏州慧金新材料科技有限公司

创新背景

现阶段，大型一体化压铸发展迅猛，一体化压铸件替代传统的结构焊接件，有利于产品安全性的提升以及车企成本的降低。同时，可持续发展理念已深入各行各业，低碳铝由于其可回收性，在推动环保、资源节约和可持续发展方面扮演重要角色。提高低碳铝在工业中的使用比例，减少对原铝的需求，是各企业未来发展的趋势和需求，对建设低碳经济有巨大意义。基于以上的需求，慧金通过高通量计算、元素变质等技术，研发了大型一体化压铸零部件用免热处理高强韧铝合金。项目荣获由中国有色金属工业协会、中国有色金属学会颁发的“2023年度中国有色金属工业科学技术奖”一等奖。

技术革新特点

1. “纤晶”一代：基于全球领先的高通量材料计算方法，结合热力学计算软件、基因工程，开发了免热处理高强高韧铝合金“纤晶”，具有优异的强韧性；
2. “纤晶”二代：通过微合金化结合良好的晶粒细化，提升材料屈服同时保持延伸稳定性，包括：
1）对细化剂改性，延长变质效果和作用，同时抑制如Ni和Ca等毒化元素，细化枝晶，提升材料延伸；
2）通过Mg和Cu的固溶强化以及元素间相互络合形成的析出相，达到复合强化效果，提升材料屈服强度；
3）通过Mo元素等的微合金化，提升材料时效响应速度，控制GP区分布的密度和均匀性，保证材料强度和韧性之间的平衡；
3. “纤晶”三代：铝合金中Fe相最普遍存在的 Fe 相为 α-Fe 相和β-Fe相，其中 α-Fe 相的形貌通常为汉字状或者骨骼状，对于合金性能的影响相对较小，β-Fe 相则多以长针状的形式，这种长针状的 Fe 相对基体会产生十分明显的割裂作用，对合金的性能有非常大的负面影响，所以各材料产商都会严格限制Fe的含量，限制了低碳铝的使用。慧金通过对Fe元素形貌有明显影响的几项特定元素的定量添加，对Fe相形貌进行改性，改善其分布形态，减少其割裂作用，保证产品韧性的稳定。

创新产品优势

1. “纤晶”一代：基于全球领先的高通量材料计算方法开发了免热处理高强高韧铝合金“纤晶”，具有优异的强韧性，适用于大型一体化压铸件的生产；
2. “纤晶”二代：在一代基础上，深刻理解行业需求及系统实践经验，慧金科技不断叠代优化，现已研发出屈服强度提升10%的第二代高屈服版材料，提升安全性；
3. “纤晶”三代：Fe含量容忍度从0.08%提升到0.3%，允许添加约50%再生铝的第三代低碳版材料，为推进绿色低碳制造保驾护航。

创新技术专利情况

纤晶已取得国内外专利授权：

中国专利：202211112532.5
美国专利：18/097,964
欧盟专利申请号：23151997.6

经济效益

1. “纤晶”一代支持极氪成功研发出长宽尺寸为1400mmx 1600mm的一体式压铸后地板，是2022年全球首个量产的最大一体化压铸汽车后地板，已率先应用于豪华纯电MPV“极氪009”。现已逐步规模化应用于多款新能源汽车的后地板、前机舱、蜻蜓支架、C/D柱等关键零部件，累计新增销售额超过200亿元，引领了新能源汽车超大型一体压铸智造技术的发展。
2. 以“纤晶”三代为例：根据评估显示，相对于生产1吨原铝，1吨低碳铝可节约电95%，温室气体排放下降95%左右。若每吨低碳铝添加比例为 50%，可节约电 47%温室气体排放下降 48%左右，具有可观的低碳经济效益。

发展趋势

未来阶段车企对于下车体材料整体的需求方向是提升材料强度（减壁厚），同时采用再生铝（满足低碳需求和成本），对于慧金则需要开发高屈服的免热处理合金以及低成本的免热处理合金去满足市场需求。

企业简介

苏州慧金新材料科技有限公司是一家从事新能源汽车轻合金材料产销研一体的专精特新公司，致力于打造成新能源汽车轻合金材料产业应用的创新引领者。慧金科技核心研发团队均毕业于上海交通大学和国外知名高校，90%以上的成员具备硕士及以上学历，研发团队十余年来深耕金属材料强化基础理论及熔铸工艺，现已申请/授权近30项材料相关的发明专利，并为奔驰、比亚迪、上汽、吉利、极氪、宁德时代、华为、荣耀、富士康、闻泰、海思、HP、NEC、高露洁等多家知名企业提供了近三十款新材料定制化开发及供货服务。

图片

联系我们

评选活动负责人

鲍琳琳女士
电话：024-25855720
邮箱：baolinlin@foundrynations.com