核壳θ′相耐热铝合金

成本直降七成

用Si/Mn/Ti/Zr替代Ag，在θ′相界面形成C/L相，比传统Mg-Ag核壳Ω相强化更稳定，200°C时效100小时屈服强度保持87%。

Zhao, Ziyao · Kaikai, Qiu · Haochen, Xu · Jiang, Lei · 张志豪 · 谢建新

International Journal of Plasticity 2026

具体参数

室温屈服强度

432 MPa

热暴露后屈服强度保持率

87 %

热暴露屈服强度相对2040提升

29.4 %

原料成本降低幅度

70 %

技术优势

成本暴降七成

以Si、Mn、Ti、Zr替代贵金属Ag，原料成本降低超过70%，且性能不降反升。

耐热性反而提升

热暴露屈服强度较商业2040合金提高29.4%，200°C/100 h后仍保持87%强度。

界面强化更稳定

Si促进θ′/α-Al界面形成热稳定C/L相，比传统Mg-Ag核壳Ω相强化具有更高稳定性。

固溶窗口拓宽

降低Mg含量提升了固溶处理温度窗口，使Cu溶解更充分，增加θ′相数量密度。

应用场景

• 汽车轻量化：低成本、耐热铝合金可用于发动机部件，替代铸铁或昂贵合金实现减重。
• 高温铝合金：在200°C下保持高强度，适用于长时间热暴露的高温结构件。
• 航空航天材料：替代价格昂贵的Ag强化合金，在保证耐热性能的同时大幅降低成本。
• 低成本合金设计：机器学习筛选低成本元素组合，同时优化强度与耐热性，降低设计成本。