[產品庫]主題： 鋁鋰合金性能提高主要途徑-鋁板加 ... 發布者： 宋剛科
06/08/2016
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鋁鋰合金性能提高主要途徑-鋁板加工
鋰是世界上至輕的金屬元素。把鋰作為合金元素加到金屬鋁中，就形成了鋁鋰合金。加入鋰之后，可以降低合金的比重，增加剛度，同時仍然保持較高的強度、較好的抗腐蝕性和抗疲勞性以及適宜的延展性。因為這些特性，這種新型合金受到了航空、航天以及航海業的廣泛關注。正是由于這種合金的許多優點，吸引著許多科學家對它進行研究，鋁鋰合金的開發事業猶如雨后春筍般迅速發展起來了。
鋁鋰合金性能提高的主要途徑-鋁板加工企業小編來為廣大用戶娓娓道來：
★ 微合金化：
在鋁鋰合金中通常加入的合金元素有Cu、Mg、zr、Cd、Sc、Ce等，以影響合金的析出行為和析出相的化學成分、類型、數量、形狀、尺寸和分布，改善晶界特性，可全面提高合金的各項性能。在鋁鋰合金中添加Cu能引入沉積強化相T (A1 CuLi)，會極大地增加合金的剛度。但cu的含量過高，會導致韌量(質量比)為1．0％ ～4．5％ 。Mg能促進T(Al：Cu—Li)相的析出，抑制8相的析出。所以添加Mg能夠產生固溶強化，并強化無析出帶，使其有害作用減 少。當在鋁鋰合金中同時加入cu和Mg時，還可形成S(A1：CuMg)彌散相。S相優先在位錯等缺陷附降低合金共面滑移的傾向，并激發其產生交滑移，促進合金均勻變形，改善韌性。但Mg含量過高，則T相優先在晶界析出，使脆性劇增。目前商業鋁鋰合金中一般摻Mg量(質量比)為0．2％ ～2．3％ 。在合金中添加zr，能形成B’(Al，zr)相的彌散質點，一般在晶界或亞晶界析出，對晶界有釘軋作用，能抑制合金再結晶并能細化晶粒，改善合金的剛度。并且 p相還可以成為6’(A1 Li)相的成核位置，8相在其周圍生長，形成牛眼狀結構，提高合金的強度。同時zr還使合金的時效速率加快。但zr含量過高，將使晶界出現含zr的粗大析出物，破壞晶界性能，并使合金體積質量增大。目前商業鋁鋰合金限zr的含量在0．08％ ～0．10％ 左右。
★形變熱處理：
對固溶處理后的鋁鋰合金在時效前進行適當冷變形，可在合金中形成密布的位錯或位錯纏結，成為S、T1相非均勻形核的位置，從而增大位錯不能切割的沉淀相的體積分數，減小合金的共面滑移及晶界應力集中。然后進行時效，可使時效過程中析出的第二相微粒更為彌散均勻分布，并減小無析出帶寬度，從而改善合金的綜合力學性能。
★純凈化：
用真空純化法，可以使合金內的堿金屬和氫含量顯著降低，從而使合金韌性顯著提高。利用真空純化法，使堿金屬含量由原來的(3～6)×10 降到1×10 以下，氫含量也顯著降低，合金韌性得到顯著提高。用此法制得的2090合金的斷裂韌性比堿金屬含量大于5×10的鋁鋰合金高得多，且在65℃下暴露1000h后韌性幾乎不降低。
★再結晶、在不同方向上拉伸或冷軋、減小變形量、改變彌散相類型等方法：
這些方法可以改善合金的各向異域。Alcoa、Alcan等公司利用再結晶方法制造出了各向異域小的2090、8090薄板材。O．S．Es2said等將2095板材在峰值時效前偏離軋制方向60。進行6％變形量的拉伸，發現可大大降低峰值時效產品的各向異域。美國研制的XT110、XT120、XT130、XT140四種專利合金，專門從軋制上研究減小材料各向異域的辦法。
★鋁鋰合金在國外飛機上的應用：
空客A380—800飛機主艙橫梁采用了2196鋁鋰合金鍛壓件。A350 XWB機身為混合結構，由鋁鋰合金／鋁合金機身框、縱梁、肋板、地板梁、起落架艙等組成“導電網絡”，一方面為飛機上的電子設備提供必要的回路；另一方面，能有效防止復合材料不利于電氣設備的雷擊保護問題。C一17在研制中也采用大量2090鋁鋰合金，代替2024鋁合金來實現降低結構重量的目標。
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最后更新: 2016-06-08 10:13:39
