ALHIGHCE铝合金圆棒在新能源电池包支架的应用

　　ALHIGHCE圆棒铝合金 深度解析

　　1. 材料背景

　　ALHIGHCE（或写作 Al-High-Ce）是一种高铈（Ce）含量的新型铝合金，属于Al-RE系合金（稀土铝合金）。其独特之处在于添加了较高比例的铈（Ce）稀土元素（通常含量在0.5%~2.0%），使其在耐热性、耐腐蚀性、机械性能等方面表现突出。

　　ALHIGHCE实测化学成分：

　　铝 Al(小值)：余量

　　硅 Si：0.30~0.6

　　铁 Fe：0.10~0.30

　　铜 Cu：≤0.10

　　锰 Mn：≤0.10

　　镁 Mg：0.35~0.6

　　铬 Cr：≤0.05

　　锌 Zn：≤0.15

　　钛 Ti：≤0.10

　　未指定的其他元素：单个：≤0.05;合计：≤0.15

　　注：①在生产者或供者与买方都同意下，挤压件和锻件(Zr+Ti)限量大可定为0.25%

　　ALHIGHCE力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≥245

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa)：≥140

　　伸长率 δ10 (%)：≥10

　　注 ：型材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：所有厚度

　　状态：铝及铝合金拉(轧)制无缝管 (H32)

　　质量特征

　　密度：2.75g/cm3。

　　弹性模量：拉伸：70.3GPa(10.2×106psi)，剪切26.4GPa(3.83×106psi)，压缩71.7GPa(10.4×106psi)

　　疲劳强度：H321和H116状态：循环5106次时160MPa(23ksi);R.R.Moore型试验。

　　性能：具有良好的延展性、抗蚀性;

　　应用：电子、电气用弹簧、开关、接插件、引线框架、连接器、端子、振动片等。ALHIGHCE用于弹性材料;弹性要求特别高时，选用ALHIGHCE;

　　功能：适用于制作弹性元件、零件、耐蚀零件和抗磁零件等材料。

　　规格：厚度：0.08-4.0 ; 宽度：8.0-600

　　2. 核心特性

　　（1）物理与机械性能

　　指标数值范围说明

　　密度2.70~2.75 g/cm³接近传统铝合金

　　抗拉强度350~420 MPa（T6态）接近7xxx系铝合金

　　屈服强度280~320 MPa（T6态）高温下稳定性优异

　　延伸率8~12%（T6态）优于传统高强铝合金

　　硬度90~110 HB可切削性良好

　　（2）稀土（Ce）强化效应

　　✅ 细化晶粒：铈元素可显著细化铝合金组织，提高强度和韧性。

　　✅ 耐热性增强：高温（>300°C）下仍保持较高强度，适合高温环境应用。

　　✅ 抗腐蚀性提升：铈形成稳定氧化膜，耐海水、盐雾腐蚀性优于普通铝合金。

　　（3）加工性能

　　切削性：优于7xxx系（如7075），刀具寿命更长。

　　焊接性：可采用TIG/MIG焊接，但需注意热裂纹倾向（推荐使用ER4043焊丝）。

　　冷成型性：退火态（O态）可进行冲压/弯曲加工。

　　（4）耐热性

　　 高温稳定性：300°C下仍能保持80%以上的室温强度（传统铝合金通常低于60%）。

　　3. 典型用途

　　（1）航空航天

　　发动机部件（如涡轮壳体、高温支架）

　　超音速飞机蒙皮（耐高温气流冲刷）

　　（2）汽车工业

　　涡轮增压器壳体（耐高温废气腐蚀）

　　新能源汽车电池托盘（轻量化+耐电解液腐蚀）

　　（3）海洋工程

　　船用螺旋桨（耐海水腐蚀）

　　深海探测器结构件（高强度+耐压）

　　（4）与能源

　　导弹导引头壳体（高温+抗冲击）

　　核反应堆冷却管（抗辐射+耐腐蚀）

　　4. 对比同类稀土铝合金

　　特性/牌号ALHIGHCEAl-5Mg-0.6CeAl-10Si-1.5Ce

　　主要合金Al-Ce-Mg-SiAl-Mg-CeAl-Si-Ce

　　强度高（T6:420MPa）中（T6:380MPa）中（铸态:300MPa）

　　耐热性★★★★★（300°C）★★★☆☆（200°C）★★☆☆☆（150°C）

　　耐蚀性★★★★★★★★★☆★★★☆☆

　　成本较高（稀土添加）中等较低

　　5. 选材建议

　　优先选ALHIGHCE的场景：

　　需要高温强度+耐腐蚀的部件（如航空发动机零件）。

　　轻量化+长寿命需求的应用（如新能源汽车结构件）。

　　替代方案：

　　若预算有限 → 考虑 Al-5Mg-0.6Ce（牺牲部分高温性能）

　　若以铸造为主 → 选择 Al-10Si-1.5Ce（流动性更好）

　　6. 加工与热处理指南

　　热处理：

　　T6处理：530°C×4h固溶 + 175°C×8h时效

　　退火（O态）：345°C×2h，缓冷

　　机加工：

　　推荐硬质合金刀具，切削速度150-250m/min

　　表面处理：

　　**微弧氧化（MAO）**可大幅提升表面硬度（可达1500HV）

　　阳极氧化适用于装饰性需求

　　7. 市场与未来发展

　　主要生产商：

　　美国铝业（研发级）

　　中国忠旺（量产级）

　　俄罗斯UC Rusal（级）

　　价格：约 80-120元/kg（因稀土含量波动）

　　趋势：

　　增材制造应用：开发专用3D打印粉末

　　复合材料化：碳纳米管增强版本在研

　　总结

　　ALHIGHCE铝合金凭借稀土铈的独特强化作用，在高温、腐蚀、高强等严苛环境下展现出zhuoyue性能，是新一代高性能铝合金的代表。虽然成本较高，但在航空、新能源等高端领域具有性！