合金材料：期待技術成本雙突破
《新材料產業“十二五”發展規劃》提出要大力發展高強輕型合金材料專項工程，到2015年，關鍵新合金品種開發要取得重大突破，形成高端鋁合金材30萬噸、高端鈦合金材2萬噸、高強鎂合金壓鑄及型材和板材15萬噸的生產能力，基本滿足大飛機、軌道交通、節能與新能源汽車等需求。那么，要實現這一目標，我國將重點突破哪些核心技術？高強輕型合金材料在石化領域的應用情況又如何？帶著這些問題，記者采訪了北京化工大學材料科學與工程學院碩士生導師趙旭輝博士。
趙旭表示，《規劃》中明確提出要重點支持新型輕合金材料研發，以輕質、高強、大規格、耐高溫、耐腐蝕為發展方向，發展高性能鋁合金、鎂合金和鈦合金。這無疑對高強輕型合金材料的技術突破是一大利好。同時，我國石化行業在使用這些材料的時候，需要考慮巨大的成本問題，而相關政策的推動也能相應降低應用成本。
“十二五”期間，戰略性新興產業為高強輕型合金材料提供了廣闊市場空間。據預測，在節能和新能源汽車領域，需要鋁合金板材約17萬噸/年、鎂合金10萬噸/年。在高端裝備制造領域，航空航天、軌道交通、海洋工程等高端裝備制造業預計需要軌道交通大規格鋁合金型材4萬噸/年、高精度可轉位硬質合金切削工具材料5000噸/年。到2020年，大型客機等航空航天產業發展需要高性能鋁材10萬噸/年。
趙旭輝告訴記者，目前，鋁合金和鈦合金發展比較成熟，也已經大量使用在石化行業，相比而言，鎂合金在化工領域的應用比較少。鋁合金具有高強度、高韌性和高耐腐性等特點，以前主要使用在航空航天、軍工等一些特殊行業，最近幾年才開始慢慢發展民用。具體到石化行業，比如在一些化工設備、換熱器、冷卻器、石油管道中，鋁合金都不可或缺。
記者了解到，應用于液化天然氣（LNG）運輸及儲存的深冷鋁合金板材已被列入新材料產業“十二五”重點產品目錄，其關鍵技術裝備包括合金成分及熔鑄、鋁合金板材的生產技術，大型現代化的熔鑄系統、熱軋機、熱處理系統、大型板材拉伸機、水浸式全自動超聲探傷設備。
目前國內的鈦材料50%以上應用于化工領域。由于鈦合金比強度很高, 而且耐腐蝕性也很優越, 所以作為極好的耐腐蝕材料被用于化學工業中。但是，鈦合金在化工行業應用要考量成本；另外其加工效率比較差，必須在特殊環境中鑄造，不象鋁合金那樣鑄造方便，所以通常在特殊的化工領域中使用。“十二五”期間，我國還將重點發展一批應用在石化領域的鈦合金產品。
趙旭輝認為要擴大鎂合金在化工領域的應用，在保持強度的同時還需突破耐熱度這一技術瓶頸。
另外，《規劃》還提出了高強輕型合金材料專項工程發展的具體內容：如組織開發汽車用6000系鋁合金板材，實現汽車鋁合金板的產業化；加快完善高速列車用大型鋁型材工藝技術，促進液化天然氣儲運用鋁合金板材等重點產品產業化；積極開發航空航天用鋁鋰合金等超高強鋁合金中厚板及型材制品；開發高強高韌、耐蝕新型鈦合金技術，這些也都是著眼于當前國家產業發展的一些重點領域。
“國外一些國家非常重視高強輕型合金材料的技術研發，這種政策導向可以增加研發投入，從而促進技術突破。目前，我國很多核心部件和重大裝備所需要的合金材料，還嚴重依賴于進口，關鍵技術受制于人。” 趙旭輝如是說。
另據記者了解，“十二五”時期，國家將重點建設陜西關中鈦合金材料基地，重慶、山東龍口和吉林遼源新型鋁合金材料基地，山西聞喜、寧夏石嘴山新型鎂合金材料基地等一批新型輕合金材料基地，這些也都表明了國家發展高強輕型合金材料產業的決心。
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