航空鋁鋰合金的發展歷程在鋁合金中,每添加1% 鋰,可使其密度下降3%,彈性模量提高6%。鋁鋰合金由于具有密度低、彈性模量高、比強度高和比剛度高、疲勞裂紋擴展速率低和高、低溫性能較好等特點,在航空航天領域得到廣泛應用。鋁鋰合金的發展大體上可劃分: 1、第一代鋁鋰合金 第一代為初步發展階段,大約為20世紀50年代至60年代初。雖然早在l924年德國材料專家就開發出第一個含Li的鋁合金Scleron合金,但是直到1958年美國Alcoa公司研究成功2020 合金并工業化生產出其合金板材后,鋁鋰合金才真正引起人們的注意。美國將2020合金用于制造海軍RA-5C軍用預警飛機的機冀蒙皮和尾冀水平安定面,獲得了6%的減重效果。隨后,1961年前蘇聯開發出成分類似2020合金的BAЛ23合金。 2、第二代鋁鋰合金 第二代為大發展階段,或是繁榮階段,大約為20世紀70年代至80年代后期。該階段研究的主要目標是采用低密度的鋁鋰合金代替航空航天飛行器中廣泛采用的傳統鋁合金2024和7075等,以達到減重的目的。 具有代表性的合金有:美國Alcoa公司為替代7075-T6合金研制的2090合金的薄厚板及擠壓材;法國Pechiney公司為替代2024-T3合金研制的2091T8X板材;英國Alcan公司為替代2024-T3合金研制的8090合金,前蘇聯研制的1420鋁鋰合金等。 3、第三代鋁鋰合金 進入90年代以后,開始開展第三代鋁鋰合金的研究。低各向異性鋁鋰合金和高強可焊鋁鋰合金是第三代鋁鋰合金的發展方向。 目前,國外已有多種鋁鋰合金的生產達到工業化水平。美、歐等國已能生產6~10 t重的鑄錠,而俄羅斯已具備生產25 t 重鑄錠的能力。美國Alcoa公司鋁鋰合金年產量已超過3600 t,根據需要可迅速擴大到年產9000 t。英國Alcan公司和法國Pechiney公司聯合建造的鋁鋰合金生產廠年產量可達10000 t。 4、第四代鋁鋰合金 近年來,國際上已有關于第四代鋁鋰合金的報道。第四代鋁鋰合金的概念是在2009年的一次國際會議上由Roger Digby提出。與第三代相比,第四代鋁鋰合金的鋰含量進一步降低,強度、斷裂韌性提升,伸長率有所降低,而其他性能基本仍能達到第三代鋁鋰合金的水平。目前,世界上Alcoa和Alcan兩大鋁業公司已經著手開發新一代鋁鋰合金。 通過發展新型鋁鋰合金已成為支撐新一代飛機發展的重要技術手段之一。與美國、俄羅斯相比,我國在鋁鋰合金材料生產方面仍有不小差距。材料學者應加大鋁鋰合金研發力量,擺脫跟蹤型研究狀態,深入研究鋁鋰合金成分、塑性變形和熱處理工藝、微觀組織和性能之間的關系,形成具有自主創新知識產權的新一代鋁鋰合金體系,為航空航天行業做出積極貢獻。上一篇: 常用易切削鋼類型
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