[产品库]主题： 铝锂合金性能提高主要途径-铝板加 ... 发布者： 宋刚科
06/08/2016
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铝锂合金性能提高主要途径-铝板加工
锂是世界上至轻的金属元素。把锂作为合金元素加到金属铝中，就形成了铝锂合金。加入锂之后，可以降低合金的比重，增加刚度，同时仍然保持较高的强度、较好的抗腐蚀性和抗疲劳性以及适宜的延展性。因为这些特性，这种新型合金受到了航空、航天以及航海业的广泛关注。正是由于这种合金的许多优点，吸引着许多科学家对它进行研究，铝锂合金的开发事业犹如雨后春笋般迅速发展起来了。
铝锂合金性能提高的主要途径-铝板加工企业小编来为广大用户娓娓道来：
★ 微合金化：
在铝锂合金中通常加入的合金元素有Cu、Mg、zr、Cd、Sc、Ce等，以影响合金的析出行为和析出相的化学成分、类型、数量、形状、尺寸和分布，改善晶界特性，可全面提高合金的各项性能。在铝锂合金中添加Cu能引入沉积强化相T (A1 CuLi)，会极大地增加合金的刚度。但cu的含量过高，会导致韧量(质量比)为1．0％ ～4．5％ 。Mg能促进T(Al：Cu—Li)相的析出，抑制8相的析出。所以添加Mg能够产生固溶强化，并强化无析出带，使其有害作用减 少。当在铝锂合金中同时加入cu和Mg时，还可形成S(A1：CuMg)弥散相。S相优先在位错等缺陷附降低合金共面滑移的倾向，并激发其产生交滑移，促进合金均匀变形，改善韧性。但Mg含量过高，则T相优先在晶界析出，使脆性剧增。目前商业铝锂合金中一般掺Mg量(质量比)为0．2％ ～2．3％ 。在合金中添加zr，能形成B’(Al，zr)相的弥散质点，一般在晶界或亚晶界析出，对晶界有钉轧作用，能抑制合金再结晶并能细化晶粒，改善合金的刚度。并且 p相还可以成为6’(A1 Li)相的成核位置，8相在其周围生长，形成牛眼状结构，提高合金的强度。同时zr还使合金的时效速率加快。但zr含量过高，将使晶界出现含zr的粗大析出物，破坏晶界性能，并使合金体积质量增大。目前商业铝锂合金限zr的含量在0．08％ ～0．10％ 左右。
★形变热处理：
对固溶处理后的铝锂合金在时效前进行适当冷变形，可在合金中形成密布的位错或位错缠结，成为S、T1相非均匀形核的位置，从而增大位错不能切割的沉淀相的体积分数，减小合金的共面滑移及晶界应力集中。然后进行时效，可使时效过程中析出的第二相微粒更为弥散均匀分布，并减小无析出带宽度，从而改善合金的综合力学性能。
★纯净化：
用真空纯化法，可以使合金内的碱金属和氢含量显著降低，从而使合金韧性显著提高。利用真空纯化法，使碱金属含量由原来的(3～6)×10 降到1×10 以下，氢含量也显著降低，合金韧性得到显著提高。用此法制得的2090合金的断裂韧性比碱金属含量大于5×10的铝锂合金高得多，且在65℃下暴露1000h后韧性几乎不降低。
★再结晶、在不同方向上拉伸或冷轧、减小变形量、改变弥散相类型等方法：
这些方法可以改善合金的各向异域。Alcoa、Alcan等公司利用再结晶方法制造出了各向异域小的2090、8090薄板材。O．S．Es2said等将2095板材在峰值时效前偏离轧制方向60。进行6％变形量的拉伸，发现可大大降低峰值时效产品的各向异域。美国研制的XT110、XT120、XT130、XT140四种专利合金，专门从轧制上研究减小材料各向异域的办法。
★铝锂合金在国外飞机上的应用：
空客A380—800飞机主舱横梁采用了2196铝锂合金锻压件。A350 XWB机身为混合结构，由铝锂合金／铝合金机身框、纵梁、肋板、地板梁、起落架舱等组成“导电网络”，一方面为飞机上的电子设备提供必要的回路；另一方面，能有效防止复合材料不利于电气设备的雷击保护问题。C一17在研制中也采用大量2090铝锂合金，代替2024铝合金来实现降低结构重量的目标。
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最后更新: 2016-06-08 10:13:39
