Innovations dans la fabrication bimétal en aluminium en acier

1  Transfert de métal froid (CMT) pour le dépôt d'énergie dirigé

Le dépôt d'énergie dirigée (DED) à l'aide du processus CMT permet une fabrication précise des interfaces en acier-aluminium avec des couches IMC minimales. Une étude a démontré qu'un acier inoxydable de 316L à 4043 transition en alliage d'aluminium a réalisé une réduction d'épaisseur intermétallique de 60% par rapport aux méthodes traditionnelles, améliorant considérablement les propriétés mécaniques2. La modélisation thermo-cinéticale révèle que le réglage des paramètres CMT (par exemple, la vitesse de chaleur et le taux de refroidissement) peut supprimer les phases fragiles Fe-Al, améliorant la durabilité des articles2.

2  Soudage par élan à ultrasons assisté par ultrasons

Vibration ultrasonique pendant le soudage de stimulation par friction de l'alliage d'aluminium Alclad 2A12-T42 en acier réduit les défauts interfaciaux. À un 3° Angle d'inclinaison de l'outil, les articulations ont atteint une résistance maximale au cisaillement du tour de 3 961 N, attribuée à un flux de matériau optimisé et à la distribution de la couche alclad6. Cependant, une énergie ultrasonique excessive peut dégrader la résistance en raison de la réduction de la complexité interfaciale, mettant en évidence le besoin d'optimisation des paramètres10.

3  Soudage explosif et post-traitement

Le soudage explosif de l'acier inoxydable 321 à l'aluminium 1230 produit des interfaces ondulées avec une microdure jusqu'à HV 927. Traitement thermique post-influent à 450°C pendant 6 heures augmente l'épaisseur de la couche IMC à 118.5 μM mais réduit la force de 30%, mettant l'accent sur le compromis entre le lien métallurgique et Brittleness8.

Directions futures : La fabrication d'additive hybride combinant CMT-DED avec l'optimisation des paramètres motivée par l'apprentissage pourrait améliorer davantage les performances bimétales pour les enclos de batterie de véhicules électriques et les composants aérospatiaux.

Article 2: Production et applications durables en aluminium

Du recyclage aux alliages hautes performances

Aluminium’Les propriétés légères et résistantes à la corrosion le rendent indispensable aux technologies vertes. Cependant, son empreinte environnementale et ses défis de traitement nécessitent des solutions innovantes.

1  Réduction des émissions de la production primaire

Les États-Unis Les industries de l'acier et de l'aluminium présentent des contrastes d'émission frappants:

• Acier : Les voies du haut fourneau à forte intensité de carbone (BF-BOF) émettent 1.02–4,55 MT CO₂E / MT, tandis que les méthodes de fournaise à arc électrique (EAF) réduisent les émissions de 40% 4.

• Aluminium : Le recyclage mondial permet d'économiser une énergie à 95% par rapport à la production primaire, avec 75% de tout l'aluminium jamais extrait toujours en usage4. Des innovations comme la décomposition assistée par micro-ondes de sulfate d'aluminium d'ammonium (NH₄al (SO₄) ₂) donnent une grande pureté α-Al₂o₃ avec une surface de 30% plus élevée, idéale pour les applications catalytiques7.

2  Forge de précision de composants complexes

Forge isotherme d'alliage d'aluminium 7A09 aux taux de déformation <0,1 s⁻¹ Assure un débit métallique stable, critique pour les disques rotatifs aérospatiaux. Les simulations d'éléments finis utilisant des préformes de pentagramme améliorent le remplissage de la matrice de 25% par rapport aux préformes des anneaux, minimisant les défauts comme les fissures et le remplissage incomplet5.

3  Stratégies de déchets à ressources

Les cendres volantes, un sous-produit de combustion du charbon, est désormais une source viable d'al₂o₃ de haute pureté (>99.9%). La lixiviation acide suivie de Nh₄al (So₄) ₂ Les précipitations suppriment les impuretés (Fe₂o₃, Sio₂), permettant une extraction rentable7.

Tendances clés :

• Légère : Les aciers avancés à haute résistance (AHSS) avec des ajouts en aluminium atteignent des résistances à la traction dépassant 1 500 MPa tout en réduisant le poids du véhicule de 15% 9.

• Économie circulaire : Les systèmes de recyclage en boucle fermée visent à élever l'aluminium’S Taux de recyclage mondial de 75% à 90% d'ici 2030.