معاملات آتی آلیاژ آلومینیوم ریخته‌گری پدیدار شده است: انتخابی اجتناب‌ناپذیر برای تقاضای صنعت و بهبود بازار

Ⅰ زمینه‌های کاربرد اصلی آلیاژهای آلومینیوم ریخته‌گری شده

آلیاژ آلومینیوم ریخته‌گری به دلیل چگالی کم، استحکام ویژه بالا، عملکرد ریخته‌گری عالی و مقاومت در برابر خوردگی، به یک ماده کلیدی ضروری در صنعت مدرن تبدیل شده است. زمینه‌های کاربرد آن را می‌توان در پنج جهت زیر خلاصه کرد:

۱. حوزه حمل و نقل: حامل اصلی انقلاب سبک وزن

صنعت خودرو: به عنوان بزرگترین بازار پایین‌دستی برای آلیاژهای آلومینیوم ریخته‌گری شده (با بیش از 60٪)، این آلیاژ به طور گسترده در بلوک‌های سیلندر موتور، محفظه‌های گیربکس، توپی‌های چرخ و اجزای ساختاری شاسی استفاده می‌شود. به عنوان مثال، با در نظر گرفتن آلیاژ ADC12، میزان نفوذ قطعات ریخته‌گری شده آن در پوسته‌های باتری خودروهای انرژی نو، کلاهک‌های انتهایی موتور و سایر اجزا همچنان در حال افزایش است و مصرف آلومینیوم به ازای هر وسیله نقلیه را به سمت هدف 220 کیلوگرم سوق می‌دهد.

هوافضا: در اجزای سازه‌ای هواپیما (مانند تیرهای بال، براکت‌های ارابه فرود) و قطعات موتور (مانند پره‌های توربین، محفظه‌ها)، آلیاژهای آلومینیوم با استحکام بالا (مانند ZL205A) از طریق فرآیند عملیات حرارتی T7 به تعادلی بین مقاومت در برابر دمای بالای ۴۰۰ درجه سانتیگراد و مقاومت در برابر خستگی دست می‌یابند و به طور قابل توجهی راندمان سوخت را بهبود می‌بخشند.

حمل و نقل ریلی: اجزای کلیدی مانند بوژی قطارهای پرسرعت و گیربکس‌ها از آلیاژ ZL1101A ساخته شده‌اند که ضمن تضمین استحکام، بیش از 30 درصد کاهش وزن را به همراه دارد.

۲. حوزه الکترونیک و برق: پشتیبانی فنی برای تولید دقیق

محصولات الکترونیکی 3C: قاب میانی گوشی‌های هوشمند و بدنه لپ‌تاپ‌ها از قطعات ریخته‌گری آلیاژ آلومینیوم فوق نازک ساخته شده‌اند و آلیاژ ZL402 با ضخامت دیواره 0.5 میلی‌متر از طریق فناوری شکل‌دهی نیمه جامد با دقت تولید می‌شود و در عین حال الزامات محافظت الکترومغناطیسی و اتلاف گرما را برآورده می‌کند.

تجهیزات برق: آلیاژ ZL303 برای پوسته تابلو برق ولتاژ بالا و هیت سینک ترانسفورماتور استفاده می‌شود که به دلیل مقاومت در برابر خوردگی آب دریا، مزایای منحصر به فردی در ساخت نیروگاه‌های ساحلی دارد.

۳. حوزه تجهیزات مکانیکی: مدل عملکرد مقاومت در برابر سایش و خوردگی

ربات‌های صنعتی: محفظه کاهنده مفصل از آلیاژ یوتکتیک Al Si (مانند ZL117) ساخته شده است و فناوری کروی‌سازی فاز سیلیکون، مقاومت در برابر سایش را تا 40٪ بهبود می‌بخشد و عمر مفید تجهیزات را افزایش می‌دهد.

ماشین آلات ساختمانی: آلیاژ ZL104 برای بدنه پمپ هیدرولیک، پایه جزیره شیر و سایر اجزا انتخاب شده و با عملیات حرارتی T6 به σb ≥ 350MPa دست یافته است که برای شرایط بار زیاد مناسب است.

۴. شیوه‌های نوآورانه ساخت و ساز سبز در زمینه قالب‌های ساختمانی

قالب آلیاژ آلومینیوم: نسبتآلیاژ 6061-T6قالب‌بندی مورد استفاده در ساختمان‌های پیش‌ساخته به ۳۵٪ می‌رسد و ویژگی آن که بیش از ۲۰۰ بار قابل استفاده مجدد است، در مقایسه با قالب‌بندی چوبی که الزامات استراتژی «کربن دوگانه» را برآورده می‌کند، ضایعات ساختمانی را ۹۰٪ کاهش می‌دهد.

۵. صنایع دفاعی و نظامی ملی: پیشرفت در عملکرد در محیط‌های سخت

محفظه موشک: آلیاژ ZL205A برای حفظ پایداری ابعادی در محدوده دمایی ۵۴- درجه سانتیگراد تا ۱۵۰ درجه سانتیگراد، تحت عملیات حرارتی T77 قرار می‌گیرد و در اجزای ساختاری بدنه موشک‌های استراتژیک به کار می‌رود.

تجهیزات کشتی: پروانه‌های آلیاژ ZL305 در محیط‌های غوطه‌ور در آب دریا، مقاومت خوردگی کمتر از 0.03 میلی‌متر در سال دارند که در مقایسه با آلیاژهای مس سنتی، عمر مفید آنها را سه برابر افزایش می‌دهد.

Ⅱ ابعاد تحلیل و شاخص‌های کلیدی آلیاژهای آلومینیوم ریخته‌گری شده

سیستم ارزیابی عملکرد مواد

عملکرد ریخته‌گری: با توجه به سیالیت (طول مارپیچ ≥ ۵۰۰ میلی‌متر) و نرخ انقباض خطی (≤ ۱.۲٪) به عنوان شاخص‌های اصلی، آلیاژ Al Si به دلیل مزیت ترکیب یوتکتیک خود، به گزینه ارجح برای ریخته‌گری تحت فشار تبدیل شده است.

خواص مکانیکی: استحکام کششی (σb) و ازدیاد طول (δ) باید با سناریوی کاربرد مطابقت داشته باشند، مانند قطعات ایمنی خودرو که به σb ≥ 250MPa و δ ≥ 3% نیاز دارند.

پاسخ به عملیات حرارتی: حالت T6 در مقایسه با حالت T5، 15 تا 20 درصد افزایش استحکام دارد، اما خطر سخت شدن کار باید متعادل شود.

تحلیل عرضه و تقاضا در زنجیره صنعتی

بخش مواد اولیه: قراضه آلومینیوم ۵۹ درصد از نیاز بازار را تامین می‌کند، اما وابستگی به واردات همچنان وجود دارد (مالزی و تایلند کشورهای اصلی تامین‌کننده هستند) و باید به تغییرات در سیاست تعرفه‌ای ۷۶۰۲۰۰۹۰ توجه شود.

پایان تولید: میزان استفاده از ظرفیت تولید آلومینیوم بازیافتی کمتر از ۵۵٪ و میزان تمرکز صنعت CR10 تنها ۴۵٪ است. ظرفیت تولید تازه اضافه شده در آنهویی، گوانگدونگ و سایر مناطق به صورت متمرکز آزاد خواهد شد (پیش بینی می شود ۲.۶۶ میلیون تن در سال ۲۰۲۵ اضافه شود).

سمت مصرف‌کننده: نرخ رشد تقاضا در بخش خودرو به شدت با تولید وسایل نقلیه با انرژی جدید (با ضریب همبستگی 0.82) همبستگی دارد، در حالی که بخش ساخت و ساز به طور قابل توجهی تحت تأثیر سیاست تحویل تضمینی قرار دارد.

مسیر تکامل فناوری فرآیند

فناوری خالص‌سازی مذاب: روش تزریق چرخشی (RGI) به محتوای هیدروژن ≤ 0.15ml/100gAl دست می‌یابد که 60٪ کارآمدتر از روش حباب سنتی است.

تولید افزایشی: فناوری ذوب لیزری انتخابی (SLM) امکان قالب‌گیری یک‌باره اجزای ساختاری کانال‌دار پیچیده را فراهم می‌کند و میزان استفاده از مواد را به بیش از 85٪ افزایش می‌دهد.

فناوری شبیه‌سازی: نرم‌افزار ProCAST تمایل به انقباض و شل‌شدگی را شبیه‌سازی می‌کند، بهینه‌سازی مقدار ماده تلقیحی اضافه شده را هدایت می‌کند و میزان ضایعات را 2.3 درصد کاهش می‌دهد.

محرک‌های قیمت بازار

ترکیب هزینه: قراضه آلومینیوم ۹۰٪ را تشکیل می‌دهد و نوسان قیمت آلومینیوم الکترولیتی از طریق قیمت آلومینیوم A00 ضربدر نرخ تخفیف منتقل می‌شود. هزینه پردازش فعلی در محدوده ۸۰۰ تا ۱۲۰۰ یوان در هر تن باقی مانده است.

آربیتراژ قیمت: ویژگی‌های رگرسیون میانگین اختلاف قیمت بین آلومینیوم ADC12 و A00 قابل توجه است. هنگامی که اختلاف قیمت از 2500 یوان در هر تن فراتر رود، اثر جایگزینی ضایعات تصفیه شده آشکار می‌شود.

چرخه موجودی: نسبت موجودی اجتماعی به موجودی داخلی (15700 تن / 79000 تن) در پایین‌ترین سطح تاریخی خود قرار دارد و ما باید نسبت به تأثیر نبض‌مانند بازار تأمین مجدد بر قیمت‌ها هوشیار باشیم.

Ⅲ چشم‌انداز روندهای توسعه صنعت

ارتقاء ساختار تقاضا: تقاضا برای قطعات ریخته‌گری شده با انرژی نو برای وسایل نقلیه با نرخ رشد مرکب سالانه 24 درصد افزایش خواهد یافت و سهم بازار آلیاژهای آلومینیوم عملیات حرارتی نشده (مانند CNC-F) را به بیش از 30 درصد خواهد رساند.

شتاب ادغام فناوری: کاربرد فناوری دوقلوی دیجیتال در فرآیند ذوب، دقت کنترل ترکیب ± 0.05٪ و نرخ بازده 92٪ را به دست آورده است.

تعمیق تأثیر سیاست: پس از اجرای کامل سیاست «فاکتور معکوس»، انتظار می‌رود هزینه بار مالیاتی شرکت‌های آلومینیوم بازیافتی ۱.۲ درصد کاهش یابد و باعث آزادسازی ظرفیت تولید مطابق با این قانون شود.

این چارچوب تحلیلی نشان می‌دهد که صنعت ریخته‌گری آلیاژ آلومینیوم در حال گذار از تولید سنتی به نوآوری سه‌بعدی «داده‌های فرآیند مواد» است. شرکت‌ها برای مقابله با تغییرات دوگانه انقلاب انرژی جدید و تولید هوشمند، باید یک رقابت‌پذیری مثلث آهنی «تحویل هزینه عملکرد» ایجاد کنند.

بنابراین، انتشار قیمت پایه برای قراردادهای آتی آلیاژ آلومینیوم ریخته‌گری توسط معامله‌گران آتی شانگهای در 9 ژوئن، نتیجه‌ای اجتناب‌ناپذیر است که نه تنها نشان دهنده توسعه بازار داخلی آتی در خدمت اقتصاد واقعی است، بلکه نشان‌دهنده افزایش سهم چین در سیستم قیمت‌گذاری جهانی آلومینیوم نیز می‌باشد. با مشارکت عمیق مشتریان صنعتی، انتظار می‌رود این تنوع به یک شاخص کلیدی برای اندازه‌گیری هزینه مواد اولیه خودروهای انرژی نو تبدیل شود.