扩产能 促创新 | 高质量发展看阎良--走进四方超轻材料

图 | “长征三号”

图 | “天问一号”

“长征三号”

“天问一号”

我们为中国制造“减重”

助力卫星“轻装”上天

2018年12月25日，我国在西昌卫星发射中心利用长征三号丙运载火箭发射“通信技术试验卫星三号”发射成功。该卫星在预埋件、支架和部分机箱机壳等部位应用了镁锂合金材料，使整个卫星减重了约173千克，大大地提高了卫星的有效载荷量。

2020年7月23日，我国在文昌航天发射场发射的“天问一号”火星探测器发射成功，该卫星在预埋件、火星车、光谱仪等部位也应用了镁锂合金材料，为火星探测任务提供了有力的保障。

卫星上用的这种具有世界先进水平的超轻高强镁锂合金，就是由西安四方超轻材料有限公司研制的，这种“轻质高强度镁锂合金产业项目”还被陕西省和西安市列为重点建设项目。

四方超轻材料

为用户提供一流的产品和服务，建成千吨级以上的产品生产能力

建成国内一流的镁锂合金及特种镁合金的研发、生产基地

西安四方超轻材料有限公司是具有独立法人资格的国家级高新技术企业。2006年12月在西安阎良国家航空高技术产业基地注册成立，占地45.43亩。主要从事轻质高强镁锂合金及特种镁合金材料系列产品研发、生产和销售。主要加工类型有铸造、锻造、变形加工、焊接、表面处理等，产品主要应用于航空航天、兵器、高端消费类电子、轨道交通等领域。

2011年被陕西省、西安市发改委分别授予“陕西省镁锂合金研究中心”“西安市特种镁锂合金材料工程实验室”。公司负责起草的我国第一份镁锂合金国家标准—《镁锂合金铸锭》（GB/T33141-2016）正式发布，填补了我国镁锂合金材料标准空白。

国内该领域前沿的研发团队

公司与西安交通大学柴东朗教授团队进行产学研合作，打破了国外的技术封锁，研制出了具有世界先进水平的超轻高强镁锂合金。

公司的研发团队不仅处在国内镁锂合金领域的前沿，而且还研发了自主牌号：LA43M、LA103Z、LA103M。相比于其他镁锂合金强度均高出了50MPa/(g/cm³)以上。

研发团队以柴东朗教授为技术带头人，承担了国家、省、市十余项科技计划项目，主持或参与起草了6项国家标准，获得国家授权专利十余项，在国内重要刊物发表论文十余篇。

产品特点及应用

镁锂合金的特点及应用

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1、世界上最轻的金属结构材料：镁锂合金密度为:0.95-1.65g/cm3。与铝合金相比，可减重45%以上；与镁合金相比，可减重15%以上。
2、超塑性：镁锂合金高温拉伸延伸率≥200%，采用超塑性成形加工可获得尺寸精密、形状复杂、晶粒组织均匀细小的薄壁制件。
3、优异的冷、热变形能力：采用传统塑性变形工艺成形后成品率优于铝合金及镁合金，冷轧成品率可达90%以上。
4、优异的减震性能：阻尼系数是铝合金的3-5倍，适于制作成有减震需求的设备，如航天减震部件、坦克装甲等。
5、优异的电磁屏蔽性能：镁锂合金属于无磁性金属材料,对不同波段的电磁波均有较好的屏蔽作用，适于制作陀螺仪壳体、屏蔽方舱、防干扰控制柜柜体等，提高设备的安全性、准确性。
6、良好的焊接性能：镁锂易于与本体合金及其它镁合金进行熔焊，可采用激光焊、搅拌摩擦焊、TIG焊、电子束焊及钎焊等技术进行焊接。
7、优异的抗辐照性能：通过实验证明，镁锂合金的抗辐照性能优于镁合金，在高能电子辐照实验中，镁锂合金与铝合金抗辐照性能相当。

镁合金的特点及应用

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1、比强度、比刚度高。镁合金的比强度高于铝合金和钢铁。比刚度与铝合金和钢铁相当，远高于纤维增强塑料。

2、减震性能好，其减震性能是铝合金的5-30倍、塑料的20倍、钢铁的50-1000倍。

3、良好的铸造性能。镁与铁几乎不发生反应，熔炼时可用铁坩埚。与铝合金压铸相比，使用寿命可提高2-3倍，通常可维持20万次以上。

4、优良的切削加工性能。镁合金的切削速度大大高于其他金属，减少切削加工时间，切削时对刀具的消耗很低。

5、良好的电磁屏蔽性。镁合金具有优于铝合金的磁屏蔽性能，能更好的阻隔电磁波。

6、高散热性。镁合金的导热适用于原件密集的电子产品。

7、再生性。废旧镁合金铸件可再融化，并作为AZ91、AM50或AM60的二次铸造材料。

铝合金的特点及应用

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1、密度低、高强度、耐腐蚀、美观
2、易散热、易成形、易加工、易导电
3、无磁性、易处理提高反射率、表面色彩多样化等
铝合金具有足够的强度，超强铝合金的轻度可达600Mpa，普通硬铝合金的抗拉强度也达200-450Mpa，铝合金的强度远高于钢，因此在机械制造中得到广泛的运用。
不同的铝合金在性能上有不同的特点
铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，制造工业上广泛使用，使用量仅次于钢。一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能，物理性能和抗腐蚀性能。硬铝合金属AI—Cu—Mg系，一般含有少量的Mn，可热处理强化．其特点是硬度大，但塑性较差。超硬铝属Al一Cu—Mg—Zn系，可热处理强化，是室温下强度最高的铝合金．但耐腐蚀性差，高温软化快。锻铝合金主要是Al—Zn—Mg—Si系合金，虽然加入元素种类多，但是含量少，因而具有优良的热塑性，适宜锻造，故又称锻造铝合金。

钛合金的特点及应用

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1、强度高。钛合金的密度一般在4.51g/立方厘米左右，仅为钢的60%，纯钛的密度才接近普通钢的密度，一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度。

2、热强度高。使用温度比铝合金高几百度，钛合金可在450～500℃的温度下长期工作。

3、抗腐蚀性好。钛合金在潮湿的大气和海水介质中工作，其抗蚀性远优于不锈钢；对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强；对碱、氯化物、氯的有机物品、硝酸、硫酸等有优良的抗腐蚀能力。

4、低温性能好。钛合金在低温和超低温下，仍能保持其力学性能。

5、导热弹性小。导致存在刚性差、易变形，不宜制作细长杆和薄壁件。

6、医用钛合金。钛无毒、质轻、强度高且具有优良的生物相容性，是非常理想的医用金属材料，可用作植入人体的植入物等。

特点用途：钛合金的密度小，比强度、比刚度高，抗腐蚀性能、高低温力学性能、抗疲劳和蠕变性能都很好，具有优良的综合性能，是一种新型的、很有发展潜力和应用前景的结构材料。近年来，世界钛工业和钛材加工技术得到了飞速发展，海绵钛、变形钛合金和钛合金加工材的生产和消费都达到了很高的水平，钛合金因其优良的性能在航空航天领域、船舶及兵器等军品制造，在汽车制造、海洋开发、医疗器械、化学和能源等行业中被广泛应用于火箭壳体、人造地球卫星、载人飞船和航天飞机、发动机舱、助推器、螺旋桨、燃料箱等市场的需求增多。

核心技术

真空熔炼技术：

1

研发设计了世界上较大的真空熔炼炉，通过真空熔炼技术，使镁及镁锂合金杂质元素含量小于10PPM，达到国际前沿水平。

完备的加工能力：

2

研发了镁及镁锂合金的铸造、锻造、加工、旋压、冲压等工艺。通过合理的变形工艺，使镁及镁锂合金性能远高于国家标准。

表面处理技术：

3

研发了适用于镁及镁锂合金的化学转化及陶瓷化表面处理技术，通过多种表面处理方式的组合，可满足较为严苛的环境试验。

强大的研发能力：

4

可根据客户的要求，研发出特种镁合金及镁锂合金材料，通过细晶强化、固溶强化等手段使镁锂合金的强度和硬度大幅度提高。

完善的方案设计：

5

根据各种轻质金属材料的性能，从设计、生产及成本角度为客户提供合理的材料搭配方案。

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编辑：暖阳｜审核：禾亦

图文、视频：李鑫玥、冯长涛