Ⅰ Kernanwendungsgebiete von Aluminiumgusslegierungen
Aluminiumgusslegierungen sind aufgrund ihrer geringen Dichte, hohen spezifischen Festigkeit, hervorragenden Gusseigenschaften und Korrosionsbeständigkeit zu einem unverzichtbaren Schlüsselwerkstoff in der modernen Industrie geworden. Ihre Anwendungsgebiete lassen sich in die folgenden fünf Richtungen zusammenfassen:
1. Transportbereich: der Kernträger der Leichtbaurevolution
Automobilindustrie: Als größter nachgelagerter Markt für Aluminiumgusslegierungen (mit einem Anteil von über 60 %) wird Aluminium häufig in Motorblöcken, Getriebegehäusen, Radnaben und Fahrwerkskomponenten verwendet. Am Beispiel der Legierung ADC12 nimmt die Verbreitung ihrer Druckgussteile in Batteriegehäusen für Fahrzeuge mit alternativer Antriebstechnik, Motorendkappen und anderen Komponenten weiter zu, wodurch der Aluminiumverbrauch pro Fahrzeug auf die Marke von 220 kg zusteuert.
Luft- und Raumfahrt: Bei Strukturkomponenten von Flugzeugen (wie Flügelträgern, Fahrwerkshalterungen) und Triebwerksteilen (wie Turbinenschaufeln, Gehäusen) erreichen hochfeste Aluminiumlegierungen (wie ZL205A) durch den T7-Wärmebehandlungsprozess ein Gleichgewicht zwischen Hochtemperaturbeständigkeit von 400 °C und Ermüdungsbeständigkeit, wodurch die Kraftstoffeffizienz deutlich verbessert wird.
Schienenverkehr: Schlüsselkomponenten wie Drehgestelle und Getriebe von Hochgeschwindigkeitszügen werden aus der Legierung ZL1101A hergestellt, wodurch eine Gewichtsreduzierung von über 30 % bei gleichzeitiger Gewährleistung der Festigkeit erreicht wird.
2. Elektronik- und Elektrotechnik: Technische Unterstützung für die Präzisionsfertigung
3C-Elektronikprodukte: Der Mittelrahmen von Smartphones und die Gehäuse von Laptops bestehen aus ultradünnen Druckgussteilen aus Aluminiumlegierung. Die Legierung ZL402 wird mithilfe der Halbfestformungstechnologie mit einer Wandstärke von 0,5 mm präzise hergestellt und erfüllt dabei die Anforderungen an elektromagnetische Abschirmung und Wärmeableitung.
Kraftgeräte: Für die Gehäuse von Hochspannungsschaltanlagen und Transformatorkühlkörpern wird die Legierung ZL303 verwendet, die aufgrund ihrer Korrosionsbeständigkeit gegenüber Meerwasser einzigartige Vorteile beim Bau von Küstenkraftwerken bietet.
3. Bereich der mechanischen Ausrüstung: ein Leistungsmodell für Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit
Industrieroboter: Das Gehäuse des Gelenkreduzierers besteht aus einer eutektischen Al-Si-Legierung (z. B. ZL117) und die Siliziumphasen-Sphäroidisierungstechnologie verbessert die Verschleißfestigkeit um 40 %, wodurch die Lebensdauer der Ausrüstung verlängert wird.
Baumaschinen: Für Hydraulikpumpengehäuse, Ventilinselsockel und andere Komponenten wird die Legierung ZL104 ausgewählt und durch T6-Wärmebehandlung ein Wert von σ b ≥ 350 MPa erreicht, der für hohe Belastungsbedingungen geeignet ist.
4. Innovative Praxis des grünen Bauens im Bereich der Bauvorlagen
Schalung aus Aluminiumlegierungen: Der Anteil an6061-T6-LegierungDer Anteil der in Fertighäusern verwendeten Schalungen beträgt 35 % und ihre über 200-malige Wiederverwendbarkeit reduziert den Bauabfall im Vergleich zu Holzschalungen um 90 %, was den Anforderungen der „Dual-Carbon“-Strategie entspricht.
5. Nationale Verteidigungs- und Militärindustrie: Durchbruch bei der Leistung in extremen Umgebungen
Raketenabteil: Die Legierung ZL205A wird einer T77-Wärmebehandlung unterzogen, um die Dimensionsstabilität im Temperaturbereich von -54 °C bis 150 °C aufrechtzuerhalten, und wird für die Strukturkomponenten strategischer Raketenkörper verwendet.
Schiffsausrüstung: Propeller aus der Legierung ZL305 weisen in Meerwasserumgebungen eine Korrosionsbeständigkeit von weniger als 0,03 mm/Jahr auf, wodurch ihre Lebensdauer im Vergleich zu herkömmlichen Kupferlegierungen um das Dreifache verlängert wird.
Ⅱ Analysedimensionen und Schlüsselindikatoren von Aluminiumgusslegierungen
System zur Bewertung der Materialleistung
Gussleistung: Mit Fließfähigkeit (Spirallänge ≥ 500 mm) und linearer Schrumpfungsrate (≤ 1,2 %) als Hauptindikatoren ist die Al Si-Legierung aufgrund ihres eutektischen Zusammensetzungsvorteils die bevorzugte Wahl für den Druckguss geworden.
Mechanische Eigenschaften: Die Zugfestigkeit (σ b) und Dehnung (δ) müssen dem Anwendungsszenario entsprechen, beispielsweise erfordern Sicherheitskomponenten in Kraftfahrzeugen σ b ≥ 250 MPa und δ ≥ 3 %.
Reaktion auf die Wärmebehandlung: Der Zustand T6 weist im Vergleich zum Zustand T5 eine um 15–20 % höhere Festigkeit auf, das Risiko einer Kaltverfestigung muss jedoch ausgeglichen werden.
Angebots- und Nachfrageanalyse der Industriekette
Rohstoffseite: Die Versorgung mit Aluminiumschrott macht 59 % aus, es besteht jedoch weiterhin eine Importabhängigkeit (Malaysia und Thailand sind die Hauptlieferländer), und es sollte auf Änderungen in der Zollpolitik 760200090 geachtet werden.
Produktionsende: Die Auslastung der Produktionskapazität für recyceltes Aluminium liegt unter 55 %, und die Branchenkonzentration CR10 beträgt nur 45 %. Die neu hinzugekommene Produktionskapazität in Anhui, Guangdong und anderen Orten wird konzentriert freigegeben (voraussichtlich 2,66 Millionen Tonnen im Jahr 2025).
Verbraucherseite: Die Wachstumsrate der Nachfrage im Automobilsektor korreliert stark mit der Produktion von Fahrzeugen mit alternativer Antriebstechnologie (mit einem Korrelationskoeffizienten von 0,82), während der Bausektor erheblich von der Politik der garantierten Lieferung beeinflusst wird.
Evolutionspfad der Prozesstechnologie
Schmelzreinigungstechnologie: Das Rotationsinjektionsverfahren (RGI) erreicht einen Wasserstoffgehalt von ≤ 0,15 ml/100 gAl, was 60 % effizienter ist als das herkömmliche Blasenverfahren.
Additive Fertigung: Die Selective Laser Melting (SLM)-Technologie ermöglicht das einmalige Formen komplexer Kanalstrukturkomponenten und erhöht die Materialausnutzung auf über 85 %.
Simulationstechnologie: Die ProCAST-Software simuliert die Tendenz zum Schrumpfen und Lösen, steuert die Optimierung der hinzugefügten Impfmittelmenge und reduziert die Ausschussrate um 2,3 Prozentpunkte.
Marktpreistreiber
Kostenzusammensetzung: Aluminiumschrott macht 90 % aus, und die Schwankung der Preise für Elektrolytaluminium wird durch den A00-Aluminiumpreis x Diskontsatz übertragen. Die aktuelle Verarbeitungsgebühr liegt im Bereich von 800-1200 Yuan/Tonne.
Preisarbitrage: Die mittleren Regressionseigenschaften des Preisunterschieds zwischen ADC12- und A00-Aluminium sind signifikant. Wenn der Preisunterschied 2500 Yuan/Tonne übersteigt, wird der Substitutionseffekt durch raffinierte Abfälle deutlich.
Lagerzyklus: Das Verhältnis zwischen öffentlichem Lagerbestand und internem Lagerbestand (15.700 Tonnen/79.000 Tonnen) ist auf einem historischen Tiefstand und wir müssen auf die pulsartigen Auswirkungen des Nachschubmarktes auf die Preise achten.
Ⅲ Ausblick auf Branchenentwicklungstrends
Verbesserung der Nachfragestruktur: Die Nachfrage nach Druckgussteilen für Fahrzeuge mit neuer Antriebsenergie wird jährlich um 24 % steigen, wodurch der Marktanteil nicht wärmebehandelter Aluminiumlegierungen (wie CNC-F) auf über 30 % steigen wird.
Beschleunigung der technologischen Integration: Durch die Anwendung der Digital-Twin-Technologie im Schmelzprozess wurde eine Zusammensetzungskontrollgenauigkeit von ± 0,05 % und eine Ausbeute von 92 % erreicht.
Vertiefung der politischen Auswirkungen: Nach der vollständigen Umsetzung der Richtlinie zur „umgekehrten Rechnungsstellung“ dürften die Steuerbelastungen der Unternehmen, die Aluminium recyceln, um 1,2 Prozentpunkte sinken und so die Freigabe konformer Produktionskapazitäten fördern.
Dieser Analyserahmen zeigt, dass die Aluminiumgussindustrie von der traditionellen Fertigung zur dreidimensionalen Innovation von „Materialprozessdaten“ übergeht. Unternehmen müssen ein eisernes Dreieck aus Leistung und Kosteneffizienz aufbauen, um den dualen Veränderungen durch die Energiewende und die intelligente Fertigung gerecht zu werden.
Daher ist die Veröffentlichung des Referenzpreises für Terminkontrakte auf Aluminiumgusslegierungen durch Shanghaier Terminhändler am 9. Juni ein unvermeidliches Ergebnis. Dies zeigt nicht nur die Entwicklung des inländischen Terminmarktes, der die Realwirtschaft bedient, sondern auch Chinas zunehmende Bedeutung im globalen Aluminiumpreissystem. Angesichts der starken Beteiligung industrieller Kunden dürfte dieser Preis zu einem Schlüsselindikator für die Materialkosten von Fahrzeugen mit alternativer Energie werden.
Veröffentlichungszeit: 11. Juni 2025