革新材料 為汽車(chē)工業(yè)保駕護(hù)航

低碳使命 用綠色環(huán)保鑄就未來(lái)

中國(guó)新能源智能汽車(chē)產(chǎn)業(yè)強(qiáng)勢(shì)崛起，隨之而來(lái)的是供應(yīng)鏈技術(shù)的全面升級(jí)。輕量化新材料的應(yīng)用是其中的熱門(mén)話題，鋁合金則是現(xiàn)在應(yīng)用最廣泛的輕量化材料。中國(guó)車(chē)市越來(lái)越卷，各個(gè)廠家“卷技術(shù)、卷質(zhì)量、卷成本”，對(duì)于鋁合金技術(shù)的要求也越來(lái)越高。主要的要求集中在降本、性能和低碳環(huán)保這三個(gè)層面。

蘇州慧金新材料科技有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)：慧金科技）堅(jiān)持“以市場(chǎng)需求為研發(fā)動(dòng)力”，通過(guò)與上海交通大學(xué)曾小勤教授團(tuán)隊(duì)的深度合作，開(kāi)發(fā)出免熱處理高強(qiáng)高韌鋁合金新材料“纖晶”，這款全棧自研的鋁合金新材料已應(yīng)用在豪華純電SUV極氪009的后車(chē)身上，并且在極氪001，極氪007后車(chē)身上也得到了量產(chǎn)應(yīng)用。該項(xiàng)目已獲得中國(guó)有色金屬工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。“纖晶”的應(yīng)用使得該零部件的生產(chǎn)過(guò)程徹底免除了傳統(tǒng)的熱處理強(qiáng)化工藝環(huán)節(jié)，顯著提升了全流程生產(chǎn)效率，成功減少焊接點(diǎn)近800個(gè)，在遇到?jīng)_擊時(shí)變形量可減少16%，彎曲剛度提升11%，有效保護(hù)車(chē)身后部安全。在這款產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，慧金科技繼續(xù)深挖，通過(guò)市場(chǎng)反饋數(shù)據(jù)，不斷拓展研發(fā)思路。并在近期推出全新綠色免熱處理再生鋁產(chǎn)品 “臻晶”，這款產(chǎn)品在“提升再生鋁添加比例”和“確保高品質(zhì)性能”之間做到極致平衡，并在能耗和排放方面突破行業(yè)極限。一經(jīng)推出就受到多個(gè)汽車(chē)品牌的高度關(guān)注，目前正處在驗(yàn)證階段，并即將實(shí)現(xiàn)大批量量產(chǎn)，這款材料已經(jīng)獲得國(guó)內(nèi)、美國(guó)及歐盟國(guó)際專(zhuān)利。

慧金科技獲得的專(zhuān)利證書(shū)

大幅降本

如何降低鋁合金的成本，有一個(gè)關(guān)鍵要點(diǎn)就是如何提升再生鋁的添加比例?，F(xiàn)階段，由于行業(yè)中再生鋁因運(yùn)輸、攪拌、熔煉等過(guò)程，難以避免Fe的混入，導(dǎo)致再生鋁中Fe元素的含量較高。Fe的存在對(duì)于壓鑄產(chǎn)品的韌性、耐蝕性乃至疲勞強(qiáng)度等存在不利影響，這限制了原鋁中再生鋁的添加比例，制約了再生鋁的適用范圍?；谝陨系男枨?，慧金科技通過(guò)元素變質(zhì)，提高了對(duì)Fe含量敏感的高韌性壓鑄鋁中再生鋁的使用比例，從原先最高30%提升到現(xiàn)在最高50%，成本較市面上常見(jiàn)的免熱處理材料大幅度降低。

確保性能

鋁合金中最普遍存在的Fe相為α-Fe相和β-Fe相，其中α-Fe相（α-Al12Fe3Si2）的形貌通常為漢字狀或者骨骼狀，對(duì)于合金性能的影響相對(duì)較小，β-Fe相（β-Al5FeSi）則多以長(zhǎng)針狀的形式，β-Fe相是平衡凝固化合物，熱力學(xué)穩(wěn)定，對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的鑄件較難避免，這種長(zhǎng)針狀的Fe相對(duì)基體會(huì)產(chǎn)生十分明顯的割裂作用，對(duì)產(chǎn)品的性能有非常大的負(fù)面影響，因此改善其對(duì)應(yīng)形貌分布，將有利于韌性的提升。慧金科技的研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過(guò)Thermal Cacl、J-mat等熱力學(xué)軟件的模擬計(jì)算、篩選，并考慮平衡凝固和Scheil凝固的差異性，確認(rèn)了Mn、Cr、Ce、Zr、Mo、Ni、V、稀土元素等不同組分在壓鑄體系中與Fe相的絡(luò)合效應(yīng)，并對(duì)篩選組元進(jìn)行交叉驗(yàn)證，確認(rèn)對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)下產(chǎn)品的顯微形貌、流動(dòng)性、析出相尺寸分布、鹽霧耐蝕性以及對(duì)應(yīng)力學(xué)性能等，在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了新一代“臻晶”系列材料，提升材料對(duì)Fe的容忍度。與第一代“纖晶”系列相比，新一代“臻晶”系列容許Fe含量由0.08%提升至0.30%，但屈服強(qiáng)度相當(dāng)，延伸率衰減幅度僅0.5%，富鐵相平均尺寸＜3um，極大提高了產(chǎn)品對(duì)Fe的容忍性，保證了產(chǎn)品在抗拉、屈服、延伸等多個(gè)維度與原鋁的品質(zhì)一致性。

核心原理：通過(guò)對(duì)富鐵相原子的置換和表面沉積影響生長(zhǎng)方式，轉(zhuǎn)變?yōu)榉轻槧钕?，如下示?/span>

 
                    針狀富鐵相（1000X）                           非針狀富鐵相（1000X）

慧金新一代臻晶材料，已于近日在國(guó)內(nèi)某頭部知名新能源汽車(chē)上，完成后地板本體零件試模，結(jié)果再次證明其性能的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)：1、臻晶和慧金科技當(dāng)前已經(jīng)量產(chǎn)的第一代纖晶材料相比：抗拉屈服相當(dāng)，延伸率浮動(dòng)0.5%以?xún)?nèi)。2、臻晶和市場(chǎng)常見(jiàn)的免熱處理材料相比，屈服及延伸率提升10%以上，流動(dòng)性高于30%以上。

低碳環(huán)保

同時(shí)由于大幅提升再生鋁的添加比例，生產(chǎn)1噸臻晶能耗約2800kwh，排放的二氧化碳約600kg，而之前每生產(chǎn)1噸原生鋁，發(fā)電、輸電和燃料總能耗約45000kWh，排放二氧化碳約12噸。所以每生產(chǎn)一噸臻晶即實(shí)現(xiàn)節(jié)約電95%，二氧化碳排放下降95%。從而達(dá)成低碳環(huán)保的企業(yè)使命。

這款低碳再生鋁是該系列國(guó)內(nèi)第一個(gè)獲取本體數(shù)據(jù)的產(chǎn)品。

關(guān)于慧金科技

慧金科技是國(guó)內(nèi)最早布局自主研發(fā)特種性能鋁合金新材料的專(zhuān)精特新企業(yè)之一，公司致力于成為全球特種金屬材料研發(fā)和應(yīng)用服務(wù)的領(lǐng)軍者，已為奔馳、寶馬、上汽、極氪、領(lǐng)克、沃爾沃、比亞迪、奇瑞、寧德時(shí)代、威馬、華為、榮耀、富士康、聞泰、?？低?、愛(ài)瑪、海思、HP、NEC、高露潔等多家知名企業(yè)提供了二十余款新材料定制化開(kāi)發(fā)及供貨服務(wù)。
慧金科技研發(fā)團(tuán)隊(duì)均來(lái)自于上海交通大學(xué)，現(xiàn)有教授2位，博士5位。公司目前有1個(gè)研發(fā)中心、2個(gè)生產(chǎn)基地，合計(jì)產(chǎn)能15萬(wàn)噸；未來(lái)慧金將在全國(guó)增設(shè)2個(gè)低碳事業(yè)部，合計(jì)產(chǎn)能將達(dá)到50萬(wàn)噸

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