1000吨铝基复合材料项目立项投资可行性分析报告

第四章成本核算 主要价格的数据 铝锭元吨碳化硅微粉元吨。

模具费设计，制作，元套砂模，包装费元吨，电能消耗度吨，其它加工费用元吨废品 率在。

销售价万吨，根据铸件的形状，加工模具的难易程度，后加工的难易 程度等来确定。

而销售价由铸件的形状性能等因素决定，故法，喷射沉积法，浸渗法和搅拌铸造法等。

采用粉末 冶金法制备的复合材料性能优异，但其工艺流程长，工序复杂，金属粉末成本高， 增强相与粉末混合易产生爆炸，同时制品的尺寸也受到限制。

压力品技术方案 产品介绍 颗粒增强铝基复合材料具有良好的力学性能和耐磨性能，在航空航天汽车电 子封装和体育用品产业等方面得到广泛应用。

目前，复合材料制备的常 用方法有粉末冶金工业应用主要集中于汽车发动机零部件自行车构架体育器材等。

发小型汽油机和摩托车发动机零部件汽车发动机零件各类型材也 可根据企业需要进行新产品开发，均有潜在市场开发。

第章产合金制造三叉戟导弹元件。

美国 司和英国公司已制造出专门用于飞机和导弹的复合材料薄板型材等。

另外， 坦克潜望镜反射镜坦克车导向轮履带板以及其它兵器构件也有应用。

民用 工业方面民用 英国加拿大等国已将非连续增强金属基复合材料用于制造轻型武器的托架弹 匣枪托军用直升机脚架，公司用颗粒增强铝制造机翼，英国航 天公司从年代起研究用颗粒和晶须增强铝近年来出现的自生增强体复合材料虽然出现较晚，但由于制 备工艺简单成本低廉，加之良好的二次成型锻轧挤压性能，可用般 的加工方法方便的制造出板线管材及形状复杂的构件。

就目前所知，美国万美元，并逐年增加。

美 国在航空航天及其它武器装置上研究和应用的最多的是纤维及晶须增强的铝基 复合材料，其中复合材料研究最早，历史最长。

颗粒或短纤维晶须增强 金属基复合材料以及军工，市场十分广阔。

公司供应 美国国防部的增强铝基复合材料，价格在美元磅不等，毛利率高达 国外市场调查 美国国防部每年用于金属基复合材料的研究约用级增强 铝基复合材料主要由洛克希德马丁公司，等公司生产，由于这些公司都与美 国国防部签有协议，对我国没有销售。

增强铝基复合材料可应用的领域和市场包 括飞机，高速列车，汽车，电子，电力，辆配件行业农用机械行业纺织配件行业，均有巨大的潜在市场。

目前，我国尚无增强铝基复合材料的工业化生产。

而在国外，民用级增强铝 基复合材料主要由几家大公司生产，如加拿大铝业，价格十分昂贵。

军轻型化高速化的发展趋势，汽车发动机配件， 如活塞活塞环槽连杆套曲轴瓦缸套等的数量及质量性能要求的不断提 高，轻质高性能的铝基复合材料将不可避免地成为新代替代材料其它如交 通运输车， ，等产量超过万辆年，小型汽油机超过万台年，也是 个很大的市场。

汽车发动机零件近年来，随着我国汽车制造业的迅速发展国 际市场需求的增加，以及小型汽车镀硬铬。

该工艺的主要问题是成品率低，仅达 ，而且污染环境。

二是内镶铸铁缸套，由于两种材料热膨胀率不同，会造成 服役过程中松动脱离，对寿命影响很大。

目前国产摩托车，零部件如汽油机缸套活塞 环连杆等。

以单缸汽油机为例，广泛用作摩托车割草机喷雾器油锯森 林灭火机助力自行车等设备的发动机。

目前这类发动机缸体生产有两种途径 是整体压力铸造，缸内电 般结构钢的倍的各种规格的管材，以及要求轻质质量密度是钢的 高耐磨的各类型材例如门窗的下滑轨道，其成本与现用铝合金型材基本相 当。

其市场是巨大的。

小型汽油机和摩托车发动机虑各类型材铝基复合材料的最大特点是其性能的可设计 性，即根据产品或构件的需要设计材料的成分与组织，以满足其所需性能 如可用作轻型自行车山地车大梁的高比刚是钢的约倍比强度约为。

因此，加快我国轻质高性能金 属基复合材料材料在我国汽车轻工建筑及军工产品中推广应用，具有重要的 战略意义。

国内的潜在应用市场民用从国内市场调研情况来看，有以下几个 方面值得首先加以考虑。

因此，加快我国轻质高性能金 属基复合材料材料在我国汽车轻工建筑及军工产品中推广应用，具有重要的 战略意义。

国内的潜在应用市场民用从国内市场调研情况来看，有以下几个 方面值得首先加以考虑各类型材铝基复合材料的最大特点是其性能的可设计 性，即根据产品或构件的需要设计材料的成分与组织，以满足其所需性能 如可用作轻型自行车山地车大梁的高比刚是钢的约倍比强度约为 般结构钢的倍的各种规格的管材，以及要求轻质质量密度是钢的 高耐磨的各类型材例如门窗的下滑轨道，其成本与现用铝合金型材基本相 当。

其市场是巨大的。

小型汽油机和摩托车发动机零部件如汽油机缸套活塞 环连杆等。

以单缸汽油机为例，广泛用作摩托车割草机喷雾器油锯森 林灭火机助力自行车等设备的发动机。

目前这类发动机缸体生产有两种途径 是整体压力铸造，缸内电镀硬铬。

该工艺的主要问题是成品率低，仅达 ，而且污染环境。

二是内镶铸铁缸套，由于两种材料热膨胀率不同，会造成 服役过程中松动脱离，对寿命影响很大。

目前国产摩托车 ，等产量超过万辆年，小型汽油机超过万台年，也是 个很大的市场。

汽车发动机零件近年来，随着我国汽车制造业的迅速发展国 际市场需求的增加，以及小型汽车轻型化高速化的发展趋势，汽车发动机配件， 如活塞活塞环槽连杆套曲轴瓦缸套等的数量及质量性能要求的不断提 高，轻质高性能的铝基复合材料将不可避免地成为新代替代材料其它如交 通运输车辆配件行业农用机械行业纺织配件行业，均有巨大的潜在市场。

目前，我国尚无增强铝基复合材料的工业化生产。

而在国外，民用级增强铝 基复合材料主要由几家大公司生产，如加拿大铝业，价格十分昂贵。

军用级增强 铝基复合材料主要由洛克希德马丁公司，等公司生产，由于这些公司都与美 国国防部签有协议，对我国没有销售。

增强铝基复合材料可应用的领域和市场包 括飞机，高速列车，汽车，电子，电力，军工，市场十分广阔。

公司供应 美国国防部的增强铝基复合材料，价格在美元磅不等，毛利率高达 国外市场调查 美国国防部每年用于金属基复合材料的研究约万美元，并逐年增加。

美 国在航空航天及其它武器装置上研究和应用的最多的是纤维及晶须增强的铝基 复合材料，其中复合材料研究最早，历史最长。

颗粒或短纤维晶须增强 金属基复合材料以及近年来出现的自生增强体复合材料虽然出现较晚，但由于制 备工艺简单成本低廉，加之良好的二次成型锻轧挤压性能，可用般 的加工方法方便的制造出板线管材及形状复杂的构件。

就目前所知，美国 英国加拿大等国已将非连续增强金属基复合材料用于制造轻型武器的托架弹 匣枪托军用直升机脚架，公司用颗粒增强铝制造机翼，英国航 天公司从年代起研究用颗粒和晶须增强铝合金制造三叉戟导弹元件。

美国 司和英国公司已制造出专门用于飞机和导弹的复合材料薄板型材等。

另外， 坦克潜望镜反射镜坦克车导向轮履带板以及其它兵器构件也有应用。

民用 工业方面民用工业应用主要集中于汽车发动机零部件自行车构架体育器材等。

发小型汽油机和摩托车发动机零部件汽车发动机零件各类型材也 可根据企业需要进行新产品开发，均有潜在市场开发。

第章产品技术方案 产品介绍 颗粒增强铝基复合材料具有良好的力学性能和耐磨性能，在航空航天汽车电 子封装和体育用品产业等方面得到广泛应用。

目前，复合材料制备的常 用方法有粉末冶金法，喷射沉积法，浸渗法和搅拌铸造法等。

采用粉末 冶金法制备的复合材料性能优异，但其工艺流程长，工序复杂，金属粉末成本高， 增强相与粉末混合易产生爆炸，同时制品的尺寸也受到限制。

压力浸渗法 是将颗粒增强相制成预制块，然后在压力作用下将熔体渗入预制件间隙中，颗粒 增强相在复合材料中体积百分数可达。

该工艺存在的问题是预制块在压力 作用下易变形，制得的复合材料微观结构不均匀，晶粒尺寸也比较大，有害界面 反应难以控制。

喷射沉积法制备的颗粒增强金属基复合材料有许多优点 几乎避免了有害界面反应，材料含氧量及夹杂物含量少，被公认为是种极有 前景的复合材料制备方法，缺点是工艺不够成熟，增强体含量受到定限制。

而采用搅拌铸造法制备颗粒增强金属基复合材料的研究比较多，此法对设备要求 低，工艺简单，可以满足规模生产需要。

因此，铸造法制备颗粒增强金属基复合 材料越来越引起人铸造缺陷少。

材料组织及性能分析 材料的显微组织观察在卧式金相显微镜及及型环 境扫描电镜进行。

试样经机械打磨抛光并用试剂腐蚀液腐蚀。

采用 电子万能拉伸试验机测试材料的拉伸性能。

采用布洛维硬度计 测试复合材料的布氏硬度，测试中试验载荷为，加载时间 为，选用直径为的淬火钢球压头。

每个试样测量个试验点，处理 数据时，取个测量值的平均值作为最终的测定结果。

基于阿基米德原理测试复 合材料及基体试样的密度。

复合材料复合质量的快速检验 材料制备质量的炉前快速检验和评判是保证复合质量提高生产效率的重要手段 建立炉前快速质量检验和判断措施具有重要的实际意义通过炉前快速检测复 合材料的断口形貌孔隙率和金相组织，可及时判断复合材料的分布状况 孔隙率大小变质和细化效果旦发现复合材料复合质量问题， 可以迅速采取措施，改进复合质量，确保获得质量良好的颗粒增 强复合材料 热处理 时效温度对增强铝硅合金复合材料的机械性能起主要作用，其次是固溶温 度。

热处理前后增强铝硅合金复合材料的硬度增加了。

以固溶温 度固溶时间时效温度为时效时间为的工艺处理后， 复合材料的硬度最佳。

铝基复合材料制备工艺流程 主要工艺设备选择 设备仪器，电阻坩埚熔炉及相关组件如图，在卧式金相显微镜及 及型环境扫描电镜，采用电子万能拉伸试验机，机械 打磨抛光机，采用布洛维硬度计。

模具，储气装置。

卧式热处理 炉精密温度控制装置型携带式直流电位差计 ， 基复合材料的制备方法通常有压力铸造法喷射共沉淀法粉末冶金法渗透法 固态扩散法半固态搅熔复合法等。

各种方法的介绍详见附录。

虽然压力铸造 法喷射共沉淀法粉末冶金法渗透法固态扩散法也能得到基复合 材料，但其生产条件苛刻，不是需要高温高压，就是生产仪器过于复杂，很难实 变质 孕育 重熔 升温出气变温 搅拌 加入 浇注 调整 含量回收 熔化 铝合金 质检 冷却 开模 毛坯 修整 加热回 火处理 产品 整形 成品 检验 成品 出库现工业化生产，而半固态搅熔复合法，生产条件较为合适，无需过高的温度和压 力，而且实验设备也相对简单，易于工业化生产，因此选用半固态搅熔复合法。

其制备方法如