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铝锂合金
发布时间:2015.02.02 新闻来源:规格尺寸_型号_价格_佛山宽裕不锈钢管厂家 浏览次数:

  A卜u合金是国外近年来研制成的一种轻金属材料,尤其是在航空工业中发展很快。由

于Li的密度仅为o.53g/em3,还不及铝的1/5,所以在强度相当的条件下,At—Ii合金结构件

比常用的超硬铝约减重8%,而弹性模量约增加10%。

  锤是自然界中最轻的金属,同时又是在铝中固溶度超过1%的8个元素之一,而且在这些

元素中,铿的因溶度排行第四,因此很早就有人研究铿对铝的合金化作用。20世纪20年代

初,德国就有人研究Al—zn—cu—h合金,美国在50年代正式生产了A1一u合金2mo,这种

合金除了有高的抗拉强度与弹性模量以外,还不存在应力腐蚀与剥落腐蚀问题,因此被用于制

造海军RA5c飞机机翼和水平安定面蒙皮,后因其塑性和断裂韧性低而停止使用。俄罗斯在

60年代研制成1420合金,并应用在飞机上制作水平安定面根部的蒙皮、机冀外翼冀肋的腹

板、起落架前舱蒙皮、机身整体焊接油箱等。

  IJ在A1一L1合金中的主要作用是:降低密度,提高合金弹性模量,形成介稳定的强化相

Sr—AVJi,产生沉淀强化。合金经固溶处理后淬火,在过饱和固溶体脱溶分解时析出s!At;Li,

与基体保持完全共格,是一种强的沉淀强化相。6f—AI:Ii相是一种有序的面心立方晶格结构,

它是一种球形沉淀物,并与母相n完全共格,而且品格失配度极小。当一个位错通过6’的有

序品格时,就会破坏其有序性,从而造成反相边界。反相边界引起的额外能是位错运动的障

碍。在。—8’这样共格应变很小的系中,这种强化机理显得格外重要;第二个位错通过6’的晶

格,使第一个位错破坏了的有序性又得到恢复*因此,在这样的合金中,位错是成对地运动的

(超位错)。

  超位错通过后,滑移面上沉淀物的横截面积随着柏氏矢量及沉淀物粒子半径的减小而成

比例地减小。于是,在那种滑移面上的沉淀粒子尺寸显著下降。因而,后来的位锗运动所需要

反相边界较小o这样,一旦在特定的滑移面上开始滑移,则在此滑移面上进一步的滑移就变得

容易了。这种平面滑移的出现,导致位错堆积在品界并引起晶界开裂,即具有应变局部化机

制。另外,在晶界附近存在无6f6析出区,它比基体软,成为形变集中区,导致迅速加工硬化.

这是引起脆性晶界断裂的另一个原因。因此,A1一Ij合金的塑性和断裂韧性较低。

  上述这种AI—u合金形变的模式可以通过加入合金元素和适当的热处理加以改变,如从

位错切割s’相质点到形成位错环或绕过质点。合金元素镁、铜、倍被广泛用来改善A1一h铝

合金的塑性和屈服强度。镁的作用之一是产生固溶强化,它还能降低锤在铝基因溶体中的溶

解度,增加8佣的析出量。当伊(Mg)‘2%时,v(Mg)每增加1%,屈服强度增加50 MPa;

胆(Mg),2%,还会出现与基体半共格的强化相S!A12L1M8介稳相。加入铜同样会产生固溶

强化和T1—A12CuL3沉淀强化相。加入镁与铜同样可产生多量的共沉淀s’—A12CuMg,它呈针状,

可与6f—刘;Ij一起产生显著的沉淀强化。若经固溶和时效之间施以冷变形,则有力地增加密

集的s’相析出并产生良好的沉淀强化效应。这种半共格的s’相在晶界附近的无6’相析出区

沉淀,改变了合金的断裂方式,提高了塑性。烩加入后形成金属间化合物A1;zr,它具有正方品

系点阵,在高温下非常稳定,起细化晶粒作用。锗也降低铿和镁在铝基固溶体中的溶解度,增

加s’相和s’相析出量。

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