加強高性能鋁合金研究 助力航空工業發展
——訪國家“千人計劃”專家，北京科技大學莊林忠教授

：在先進鋁合金的設計及先進工藝技術等的研究方面，您的團隊近幾年來主要有哪些創新性成果？

莊林忠：2010年，北京科技大學籌建了“先進材料工程技術基礎研究中心”，主要從事先進工業鋁合金材料和工藝的研究與開發。近幾年主要研究內容包括：

（1）先進鋁合金的設計新概念及應用研究。國際合金傳統的分類，是根據鋁合金中含有的主要金屬元素的不同進行分類的，可分為9個系列，即1000系列至9000系列，如航空航天用鋁合金主要包括2000系列（Al-Cu-Mg系）和7000系列（Al-Zn-Mg-Cu系）鋁合金。我們的研究亮點在于打破傳統合金設計理念，采用計算機輔助設計，突破傳統合金的分類界限，開發具有自主知識產權的新型高性能系列鋁合金。

合金的設計比較靈活，可任意添加金屬元素的種類和含量，通過計算機輔助設計，可計算所加元素的種類和含量是否合理，在較短時間內測試合金的設計是否達到預期的性能。既有利于提高合金的設計效率，又有助于提高合金的綜合性能。

首先是航空用先進鋁合金的研究：2xxx/7xxx系合金設計新概念。在此方面主要的研究方向為：在2xxx/7xxx系列合金中引入Ge/Si/Mg等元素；充分利用復相競爭形核機理；利用復相強化提高強度，改善析出形狀/分布提高斷裂韌性；應用于航空板材、工程板材、模具板材等新材料的開發。其次，是汽車用6xxx系鋁合金的多相協同強化研究。主要包括：6xxx系列合金中添加Zn等合金元素；多相競爭形核機理加速烤漆析出硬化；多相共存，顯著提高強度，改善綜合性能；……