行业标准《铍铝合金》（讨论稿）编制说明.docx

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1、镀铝合金编制说明（讨论稿）被铝合金标准编制组西北稀有金属材料研究院宁夏有限公司2022年2月被铝合金编制说明一、工作简况1.1 任务来源根据有色标委关于召开2021年度全国有色金属标准化技术委员会及各分技术委员会年会的通知(有色标委(2021) 102号)，由西北稀有金属研究院宁夏有限公司负责修订的镀铝合金国家标准。项目计划编号国标委发202119号202U918-T-610,完成年限为2023年，归口单位为全国有色金属标准化技术委员会。1.2 主要参加单位和工作成员及所做的工作本文件起草单位：西北稀有金属材料研究院宁夏有限公司、北京遥感设备研究所、长春长光智欧科技有限公司、中国科学院光电技术

2、研究所、有色金属技术经济研究院有限责任公司。西北稀有金属材料研究院宁夏有限公司为标准起草负责单位，在工作前期，对被铝合金的使用需求和现阶段国内外产品标准进行了充分的调研和梳理，并制定了系统的研究方案。在本文件的制定过程中，完成了标准文本的编制、产品使用范围和技术要求的产品元素的检测；完成了标准的研究工作；撰写了标准文本和编制说明，广泛征求国内同行及上下游企业的意见。北京遥感设备研究所、长春长光智欧科技有限公司、中国科学院光电技术研究所作为参与单位，确认了产品的技术要求，并对标准文件提出了修改意见。有色金属技术经济研究院有限责任公司指导了标准编写，并对标准材料提出了修改意见。本文件主要起草人及工

3、作职责见表lo表1主要起草人及工作职责起草人中.位分工李军义、汪凯、张新辉西北稀有金属材料研究院宁夏有限公司负责标准的工作指导、技术内容的把关、试验方案确定及组织协调。刘兆刚、杨一群、谢毒西北稀有金属材料研究院宁夏有限公司负责BeAl-Z收集资料、技术参数确认、标准文本及材料编制修改、开展现场试验验证及数据积累。王东新、李志年、马肖西北稀有金属材料研究院宁夏有限公司负责BeAl-F收集资料、技术参数确认、标准文本及材料编制修改、开展现场试验验证及数据积累。张健康、代彦明西北稀有金属材料研究院宁夏有限公司负责被铝合金产品检测方法、检测资料收集、标准文本及材料编制修改。吴亚鹏、张继真、孙威北京遥感

4、设备研究所、长春长光智欧科技有限公司、中国科学院光电技术研究所参与标准起草、确认技术要求，样品验证反馈、提出标准修改意见。张江峰有色金属技术经济研究院有限责任公司指导标准编写，并对标准材料提出修改意见。1.3 主要工作过程1.3.1 立项阶段2021年8月，接到关于召开2021年度全国有色金属标准化技术委员会及各分技术委员会年会的通知(有色标委(2021) 102号)文件通知，由西北稀有金属材料研究院宁夏有限公司负责起草被铝合金国家标准获准立项。项目计划编号202119号20211918-T-610,完成年限为 2023 年。1.3.3 起草阶段(1)2021年10月26日在常州召开的2021

5、年度全国有色标准化委员会及各分技术委员年会，经过任务落实，皱铝合金标准由西北稀有金属材料研究院宁夏有限公司负责起草，北京遥感设备研究所、长春长光智欧科技有限公司、中国科学院光电技术研究所等单位参与。(2) 2021年11月，西北稀有金属材料研究院宁夏有限公司组建了被铝合金编制小组，确定了各成员的工作职能和任务，制定了工作计划和进度安排。(3) 2021年12月至2022年2月，编制组汇总了被铝合金产品相关资料，经充分与参与单位充分沟通，召开了标准起草工作会议。会议讨论了氧化锢锌靶材的技术要求，工艺流程、检验方法及标志、包装、运输、储存等内容，形成了镀铝合金讨论稿。1.3.4 征求意见阶段1.3

6、.5 报批阶段二、标准化文件编制原则2.1 符合性：本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则进行了编写。2.2 合理性：反应当前国内各生产企业的需求，宜于应用，经济上合理，实现对现有资源的合理配置。2.3 先进性：本文件的制定，有利于推进高性能粉末冶金镀铝合金和精密铸造镀铝合金制造技术研究，规范加工生产，促进提高生产工艺水平，保证被铝合金产品质量。符合国家提高资源的综合利用并实现产业的可持续发展的要求，处国内先进水平。三、标准主要内容及确定依据(-)确定标准主要内容的论据本文件为GB/T 26063-2010镀铝合金的修订版本。随着皱铝合金在航空航天

7、、国防军工等重要领域需求扩大、产业升级、产品质量的提升，现行标准已不能满足被铝合金生产和客户供需准则的要求，也不能真实反映我国镀铝合金产品的真实技术水平，因此，本文件征求产品生产企业产品的实际情况及下游使用单位的实际需求进行修订。本文件与GB/T26063-2010钺铝合金标准相比，修订内容如下：一一增加了 “术语和定义” 一章；一一增加了 “产品分类” 一章；被铝合金产品的牌号、制造方法、供应状态见表2。表2牌号、制造方法、供应状态牌号制造方法供应状态BeAl-F粉末冶金压制态BeAl-Z真空铸造铸造态删除了 BeAl-F、BeAl-Z的杂质总量;表3化学成分牌号质量分数用BeAgCoGeF

8、eSi0CMgAlBeAl-F60. 00-65. 00WO. 20W1.50W0. 15W0. 06余量BeAl-Z60. 00-69. 001. 50-2. 500. 65-1.350. 55-1.20W0. 20W0. 30W0. 20W0. 20W0. 06余量由于镀铝合金产品中Fe、Si、0、C、Mg杂质总和远小于GB/T 26063-2010被铝合金标准中被铝合金产品的杂质总量，因此，本文件删除了 BeAl-F、BeAl-Z的杂质总量。增加了 BeAl-Z “化学成分”的添加强化元素种类：BeAl-Z增加了 Ag、Co、Ge元素的含量，Ag： 1. 50-2. 50, Co： 0.

9、 65-L 35, Ge： 0.55-L 20；近年来，随着镀铝合金在航空航天、国防军工等重要领域需求扩大、产业升级、产品质量的提升，客户对被铝合金产品质量要求也不断提高。但是，皱铝合金二元体系在644c时发生共晶反应，共晶点钺的原子分数只有2.4% （见图1）,没有任何金属间化合物生成，在很宽的温度范围内镀和铝元素相互固溶的能力极低，因此该类合金的微结构是半脆性的皱相强化韧性的铝基体复合材料。被铝合金的宽凝固范围特性决定了其铸造产品容易产生缩松、缩孔、裂纹等铸造缺陷，铸造质量和性能差。经过近几年的研究发展，在工艺生产过程中，为了获得高性能的镀铝合金，在合金中添加Ag、Co、Ge元素强化合金力

10、学性能。111600图1镀铝二元合金平衡相图（实线为固/液相线，长虚线为亚稳相延长线，长-短虚线为液相混溶间隙，短虚线为液相调幅分解线）Ag元素存在于铝相中沉淀强化铝相（见图2）,可以提高合金铸造性能、强度和塑性。同时，银加入后电荷重新分布，使得跨界面方向电荷密度增加，有利于界面的结合；Ge元素存在于铝相中的作用主要是提高合金在浇铸过程的熔液流动性（见图2）,有利于提高合金的铸造性，减少缺陷，改善合金的强度和韧性；Co元素在钺相和铝相中均有分布（见图2）,提高了被铝合金相界面结合强度，同时Co的存在有利于钺相形核，使被相中粗大枝晶和柱状晶组织减少，镀相颗粒细化，而细化的被有利于提高镀铝合金强度

11、。电子图像3250pm分布图数据2Be Kal.250pmAl Kal50pm图2铸造镀铝合金中不同元素面分布（a）不同Ag含量对钺铝合金影响对合金添加不同Ag含量做SEM分析发现,随着Ag含量的添加合金相同铸造工艺下的偏析加重（见图3）。2%Ag x502.5%Ag x503%Ag x50图3不同Ag含量对铸态镀铝合金影响的SEM图Ag含量添加对合金铝相的流动性和铸造性改善明显，凝固过程中产生铝相的富集，通过降低模壳温度和浇注温度，实现快速凝固使得偏析现象获得较好的改善。（b）不同Ge含量对被铝合金影响前期的研发工作表明，添加Ge可以得到强度较高的合金。此外，如果是这种情况，不仅可能获得强度

12、相当高的合金，而且仍然保持有用的活性。添加物在含2%Ag的环境中进行了测试,添加 Ge 的含量（0. 5%、1.0%、1.5%和 2. 0%）（合金成分 62B。-（36-x） Al-2Ag-xG。）。图4显示了强度与Ge的关系。这些结果表明，添加Ge可获得具有改善的延展性的合金。而且，将铭含量增加到1.0%以上会导致强度最大程度的增加。图4不同Ge含量的被铝合金力学性能（C）不同Co含量对钺铝合金影响进一步研究添加Co对铸造被铝合金性能的影响，添加物在含2%Ag-l%Ge的环境中进行了测试,添加 Co 的含量（0%、1. 0%、2%和 3. 0%）（合金成分 62Be-（35-x）Al-2A

13、g-lGe-xCo） o图5显示了强度与Co的关系。这些结果表明，Co显著提高了规定非比例延伸强度和拉伸强度，并且在Co含量在1%的以下时，保持了良好的延展性。3(X11.52.0Co含量/%船出网图5不同Co含量的被铝合金力学性能综上所述，本文件针对铸造被铝合金强化及铸造缺陷改进，添加了强化元素，综合实验结果及产品的偏析程度，确定了含量分别为:Ag： 1.50-2.50, Co： 0. 65-1. 35, Ge： 0.55-1. 20（见表3）.更改了 “力学性能” BeAl-F的规定非比例延伸强度和BeAl-Z的抗拉强度、规定非比例延伸强度、断后伸长率的要求；随着镀铝合金产品的不断发展，对

14、镀铝合金产品力学性能要求也随之提高，同时，客户对被铝合金的力学性能提出更高的要求。根据GB/T 228.1金属材料拉伸试验第一部分:室温试验方法对镀铝合金产品进行了测试，见表4。表4力学性能牌号抗拉强度R/UPa规定非比例延伸强度心，/MPa断后伸长率月绿，BcAl-F-1278.5189.82.89BeAl-F-2284.5179. 73.60BeAl-F-3278.3185.23. 50BcAl-F-4275. 1176.42. 39BeAl-F-5272.6174.72.48BeAl-Z-1213.6171.01.61BeAl-Z-2223.3185.61.83BeAl-Z-3218.5181.81.86BeAl-Z-4197.6169.41.56BeAl-Z-5193.8173.91.68因此，本文件更改了 BeAl-F的规定非比例延伸强度和BeAl-Z的抗拉强度、规定非比例延伸强度、断后伸长率的要求，见表5。表5力学性能牌号力学性能抗拉强度凡/MPa规定非比例延伸强度Rpo. jMPa断