[automobile Summit] the application prospect of high-strength and ultra-high-strength aluminum alloy is broad, but there are technical bottlenecks to discuss in detail the application of TCB crystal seed alloy.

Publié: Sep 18, 2020 10:11 (GMT+8)

SMM9 March 18: at the 2020 (2nd) China Industry Expo New Materials Forum-China Automotive New Materials Application Summit held by SMM, and China (8th) Aluminum processing Industry chain supply and demand Trading Summit, and China (second) Copper processing Industry chain supply and demand Trading Summit, Shandong University Liu Xiangfa gave a detailed explanation on TCB crystal seed alloy and its application technology in high-strength aluminum alloy on the spot.

one。 High-strength super-high-strength aluminum alloy has a broad application prospect, but its development has encountered technical bottlenecks.

Application of High strength and Super High strength (UHS) Aluminum Alloy

UHS aluminum alloy (abbreviated as high-strength and ultra-high-strength aluminum alloy, including Zn, Zr, Si, Cu, Mg, Cr, V, etc.) has a broad application prospect in aerospace, transportation, national defense and 5G communications because of its strength advantages. However, the poor plasticity and toughness and processability have become the bottleneck restricting its development.

Casting Technical bottleneck in the Development and Application of UHS Aluminum Alloy

7xxx and 2xxx aluminum alloys lead to refinement poisoning due to Zr, Cr, V, etc., resulting in coarse grains of DC billets; resulting in segregation, shrinkage, hot cracking, casting rod cracking, accompanied by feathery crystals, bright crystals, inhomogeneous structure and other defects; coarse grains also increase anisotropy, poor deformability, high scrap rate and unstable quality.

Due to the poisoning of refinement caused by Si element in Al-Si alloys, the α-Al dendrites or eutectic clusters are unusually thick, which brings many problems, such as composition segregation, snowflake spots, shrinkage porosity, porosity and so on, which significantly reduces the strength and toughness, fatigue properties, microstructure compactness, microstructure uniformity and product consistency of castings.

In addition, there are the poisoning phenomenon of refinement of UHS aluminum alloy, the effect of α-Al grain on UHS aluminum alloy and so on.

two。 Development of TCB seed alloy

Based on the close combination of industry, university and research, starting from revealing the mechanism of nucleation poisoning and turning the evolution of molten clusters into a breakthrough, TCB crystal seed alloy was invented and developed, the direct nucleation of crystal seed was realized, the source of poisoning was eliminated, and the fine grain strengthening of aluminum alloy was realized stably.

After 17 years of technical research, a poison-resistant crystal seed alloy containing high temperature stable core-shell TCB has been developed.

Structural characteristics of TCB Crystal seed Alloy

The advantage of anti-poisoning TCB crystal seed alloy is obvious, which can solve the poisoning problem of grain refinement, solve the problems such as hot cracking and shrinkage, solve the contradiction between grain refinement and improving electrical conductivity and thermal conductivity, and the application cost of TCB technology is low.

To sum up, TCB is not only a "super seed refiner", but also a new seed technology to enhance the added value of aluminum alloy products. It is a "golden key" and a powerful "grip" to open the research and development of new aluminum alloy materials and processing technologies.

three。 Application Technology of TCB Crystal seed

The innovative application of TCB crystal seed in the research and development of automotive aluminum alloy, ultra-high performance aluminum alloy and advanced aluminum alloy products is introduced, which highlights the unique advantages of crystal seed technology and has a broad application prospect.

Application of TCB in Al-Si Automotive Aluminum Alloy

Used in A356 aluminum alloy: anti-Si "poisoning", stable refinement effect, heat preservation 180min does not decline; compared with the traditional AlTiB master alloy, it can increase the strength and elongation of A356 Synchronize, especially the yield strength up to 274MPa, an increase of 19%.

Applied to the production of A356 aluminum wheels: adding 0.1% TCB, the refinement effect is much higher than 0.2% AlTiB, and there is no decline in the refinement effect, the shrinkage defects in thick and large parts are eliminated, and the elongation up to standard is greatly increased.

Applied to ZL114 aluminum alloy: its yield strength is 340MPa and its elongation is 10%, which is 38% and 75% higher than that of the original alloy, respectively.

Applied to high-performance engine aluminum pistons: for Gxxx multi-component Al-Si alloys, can TCBs containing 0.2% zirconium can resist Si/Zr "poisoning" at the same time? The application results show that there is no decline 6 hours after joining TCB, which proves that the application is feasible.

Applied to 7050 alloy: anti-Zr poisoning, achieve ultra-fine grains. At the same time, the fluidity is increased by 27.8%, and the hot crack is reduced by 66.7%. Adding 0.5%, the tensile strength is 725MPa, the yield strength is 660MPa, and the elongation is 10%.

When used in the production of 2xxx aluminum alloy: 0.4%TCB seed alloy can refine the grain size of 2024 aluminum alloy to 54.5 μ m, 0.2%TCB seed alloy can make the casting rod of 2A14 aluminum alloy with the same grain size as the gate and tail, and eliminate casting defects such as casting deficiency, shrinkage and hot cracking.

TCB seed technology can not only solve the problem of refinement "poisoning" caused by Si/Zr, but also solve the following problems:

"SMM online Q & A" has come to the market, price, information if you have any questions, feel free to ask!

Scan the QR code and join the SMM metal communication group.

Déclaration sur la source des données : À l'exception des informations publiques, toutes les autres données sont traitées par SMM sur la base d'informations publiques, d'échanges avec le marché et en s'appuyant sur le modèle de base de données interne de SMM. Ils sont fournis à titre indicatif uniquement et ne constituent pas des recommandations décisionnelles.

Pour toute demande d'information ou pour en savoir plus, veuillez contacter : lemonzhao@smm.cn
Pour plus d'informations sur l'accès à nos rapports de recherche, veuillez contacter :service.en@smm.cn
Actualités Connexes
Les stocks chinois de lingots et de billettes d'aluminium diminuent après la fête nationale
il y a 1 heure
Les stocks chinois de lingots et de billettes d'aluminium diminuent après la fête nationale
Lire la suite
Les stocks chinois de lingots et de billettes d'aluminium diminuent après la fête nationale
Les stocks chinois de lingots et de billettes d'aluminium diminuent après la fête nationale
[SMM Statistiques des stocks] Selon les statistiques de SMM, les stocks de lingots d'aluminium dans les principaux sites de consommation en Chine s'élevaient à 636 000 tonnes et les stocks de billettes d'aluminium 6063 à 168 500 tonnes le 15 octobre, en baisse de 50 000 tonnes et 19 000 tonnes respectivement par rapport au pic des vacances de la fête nationale du 8 octobre.
il y a 1 heure
Variations des stocks de lingots et billettes d'aluminium autour des congés de la fête nationale 2026 (mis à jour au 15 octobre) [Données SMM]
il y a 1 heure
Variations des stocks de lingots et billettes d'aluminium autour des congés de la fête nationale 2026 (mis à jour au 15 octobre) [Données SMM]
Lire la suite
Variations des stocks de lingots et billettes d'aluminium autour des congés de la fête nationale 2026 (mis à jour au 15 octobre) [Données SMM]
Variations des stocks de lingots et billettes d'aluminium autour des congés de la fête nationale 2026 (mis à jour au 15 octobre) [Données SMM]
Actualités du 15 octobre : [Statistiques des stocks SMM] Selon les statistiques de SMM, l'évolution des stocks de lingots d'aluminium et de billettes d'aluminium (collectivement appelés stocks d'aluminium) dans les principales zones de consommation nationales autour des vacances de la fête nationale, 2020-2026 : déstockage global avant les vacances, avec l'accumulation de stocks la plus concentrée pendant les vacances, suivie d'un repli après les vacances. Pendant la semaine de vacances de la fête nationale (du 30 septembre au 8 octobre) de 2020 à 2025, les stocks de lingots d'aluminium, de billettes d'aluminium et d'aluminium ont tous augmenté, avec des hausses de lingots d'aluminium de 4,0 % à 17,3 %, des hausses de billettes d'aluminium de 12,7 % à 66,0 % et des hausses de stocks d'aluminium de 6,9 % à 21,2 %, l'accumulation de billettes d'aluminium étant nettement supérieure à celle des lingots d'aluminium ; au cours de la deuxième semaine après les vacances (22 octobre), les lingots d'aluminium n'ont pas connu de nouvelle accumulation, sauf en 2021, tandis que les billettes d'aluminium sont passées au déstockage au cours des six années.
il y a 1 heure
L'inflation américaine renforce les attentes de hausse des taux, le déstockage à l'export soutient les prix de l'aluminium en berne [Résumé de la réunion matinale SMM sur l'aluminium]
il y a 2 heures
L'inflation américaine renforce les attentes de hausse des taux, le déstockage à l'export soutient les prix de l'aluminium en berne [Résumé de la réunion matinale SMM sur l'aluminium]
Lire la suite
L'inflation américaine renforce les attentes de hausse des taux, le déstockage à l'export soutient les prix de l'aluminium en berne [Résumé de la réunion matinale SMM sur l'aluminium]
L'inflation américaine renforce les attentes de hausse des taux, le déstockage à l'export soutient les prix de l'aluminium en berne [Résumé de la réunion matinale SMM sur l'aluminium]
[L'inflation américaine renforce les attentes de hausse des taux ; le déstockage à l'export soutient les prix de l'aluminium en berne] L'IPC américain de septembre a dépassé les attentes du marché, et les anticipations de hausse des taux de la Fed continuent de se renforcer, pesant durablement sur les valorisations du secteur des métaux non ferreux. Sur le plan intérieur, les exportations de septembre d'aluminium non corroyé et de produits semi-finis en aluminium ont atteint leur plus haut niveau mensuel des trois derniers mois, la tendance des exportations de produits semi-finis restant solide. Combiné au déstockage continu des stocks sociaux de lingots d'aluminium en Chine, cela a soutenu les prix. Dans l'ensemble, sous la pression des attentes de hausse des taux de la Fed, les prix de l'aluminium devraient maintenir une tendance faible à court terme.
il y a 2 heures