【正文】 定性差； 分級(jí)時(shí)效（ GP區(qū)形成慢），過時(shí)效（抗疲勞、應(yīng)力腐蝕）； 為進(jìn)一步提高抗蝕性，包 AlZn合金，或陽極氧化著色； 有擠壓效應(yīng)，用于大型骨架承力件。 (2) AlZnMgCu 超硬鋁 2022/5/30 7050合金 主要成分： Zn %、 Mg %, Cu %，少量 Zr 強(qiáng)化相： T(Al2Mg3Zn3)、 ?(MgZn2)、 S(Al2CuMg) 性 質(zhì)：很高的強(qiáng)度、良好的抗剝落腐蝕及抗應(yīng)力腐蝕能力，高的斷裂韌性和疲勞強(qiáng)度?？蓴D壓、自由鍛和模鍛 熱處理： T736 415℃ 固溶 +穩(wěn)定化處理 +冷變形 +時(shí)效： 120175℃ ； 用 途：飛機(jī)結(jié)構(gòu)件中的板件、擠壓件和鍛件 狀態(tài) 抗拉強(qiáng)度 /MPa 屈服強(qiáng)度 /MPa 延伸率 /% T736 496 427 7 2022/5/30 707 7A09合金 主要成分： Zn %、 Mg %, Cu %， Cr % 強(qiáng)化相： T(Al2Mg3Zn3)、 ?(MgZn2)、 S(Al2CuMg) 性 質(zhì)：很高的強(qiáng)度、良好的低溫強(qiáng)度。焊接性能差，抗應(yīng)力腐蝕能力需雙級(jí)時(shí)效來提高。需包鋁和其他處理后使用 熱處理： T65 T7352等 460470℃ 固溶 雙級(jí)時(shí)效： 100110℃ 68h+170180℃ 810h ； 用 途：飛機(jī)結(jié)構(gòu)件、高強(qiáng)度抗腐蝕結(jié)構(gòu)件 狀態(tài) 抗拉強(qiáng)度 /MPa 屈服強(qiáng)度 /MPa 延伸率 /% T651 572 503 11 2022/5/30 5. 新型鋁合金 (1) AlLi合金 (2) AlSc合金 (3) AlFeVSi合金 2022/5/30 AlLi合金： 由于其輕質(zhì)，是航空航天工業(yè)大力發(fā)展的一類合金。 20世紀(jì) 20年代初，德國(guó)首先研制成功含 Li的 Al合金 Scleron，典型成分為 ，強(qiáng)度性能比硬鋁高。 1957年美國(guó)鋁業(yè)公司開發(fā)出 AlCuLi 系 2020合金，用于制造偵察機(jī)主翼的上下蒙皮。蘇聯(lián)隨后也發(fā)展了類似的合金 O1420。 我國(guó) 60年代初研制成功 AlCuLi系合金 S141， 80年代研制出中強(qiáng)可焊的 和高強(qiáng) Al())Cu()Mg()Zr合金。 問題：韌性低、缺口敏感、晶間脆性、生產(chǎn)困難。一度中斷。 70年代中期以后，由于石油危機(jī)，又受重視，注重高強(qiáng)、低密度、高彈性模量。 1971年英國(guó) Fulmer研究所研制成功 AlMgLiZr合金。 Li添加入 Al中，每增加 1%Li，合金密度降低約 3%，比剛度提高 9%左右。該合金裂紋擴(kuò)展慢。 (1) AlLi合金 2022/5/30 AlLi合金時(shí)效的基本過程： → δ’(Al3Li) → δ(AlLi) AlMgLi: → δ’(Al3Li) → δ(AlLi) Al2MgLi AlCuLi: → δ’(Al3Li) → δ(AlLi) Al2CuLi GP θ θ δ’與基體共格，呈球狀，為 L12結(jié)構(gòu)；δ屬 NaCl結(jié)構(gòu)，以粗大粒子在晶內(nèi)與晶界不均勻沉淀，是強(qiáng)度下降。 δ可獨(dú)立形核，也可由 δ’相轉(zhuǎn)變而成。 生產(chǎn)中，傳統(tǒng)的熔鑄工藝不易控制，由于Li容易氧化燒損、熔體吸氫、與爐襯反應(yīng)，形成氣孔和夾雜降低合金的塑性與韌性。目前采用快凝 +粉末冶金方法。 Mg不溶于 δ ’ 2022/5/30 沉淀相 δ 39。與母相共格強(qiáng)化。一旦 δ 39。被位錯(cuò)切割，共格部分截面積減小，以后的位錯(cuò)便容易沿此面滑移并堆積，引起應(yīng)力集中，造成裂紋。 無沉淀帶： 時(shí)效后期， δ 沿晶界沉淀。 晶界脆化：吸氫、鈉 防止局部?jī)?yōu)先變形：均勻脫溶，彌散強(qiáng)化 防止應(yīng)力集中：欠時(shí)效，形變熱處理，晶粒細(xì)化 防止晶界脆化：凈化熔體，加微量 Bi 減少晶內(nèi)應(yīng)力集中 AlLi合金韌性低的原因及防止方法 2022/5/30 典型牌號(hào)及性能 8090合金 AlLiCuMg合金 , Li %, Cu % Mg % 中等強(qiáng)度 , 但密度比 202 7075低 10% 2090合金 AlCuLi合金， Cu %, Li % 強(qiáng)度與 7075T6相當(dāng)， 密度低 8% 2091合金 AlCuMgLi合金， Cu , Mg , Li 性能與 7 系相當(dāng)，密度低 8% 5A90合金 AlMgLiZr合金， Mg %, Li %, Zr % 中強(qiáng)可焊合金 2022/5/30 (2) AlSc合金 ? 以微量 Sc (%)合金化的合金，與不含 Sc的同類合金相比， AlSc合金強(qiáng)度高、塑韌性好、耐蝕性能和焊接性能優(yōu)異。是繼 AlLi合金之后的新一代航天、航空、艦船用輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料。 ? 20世紀(jì) 70年代以后，俄羅斯科學(xué)院相繼對(duì) Sc的存在形式和作用機(jī)理做了系統(tǒng)研究，開發(fā)出 AlMgSc、 AlZnMgSc、 AlZnMgCuSc、 AlMgLiSc、 AlCuLiSc五個(gè)系列 17個(gè)牌號(hào)的 AlSc合金。 ? 產(chǎn)品主要瞄準(zhǔn)航天、航空、艦船的焊接荷重結(jié)構(gòu)件，以及堿性腐蝕環(huán)境的管材、鐵路油罐、高速列車關(guān)鍵部件。 ? 我國(guó)已列入多項(xiàng)科技計(jì)劃。 2022/5/30 (3) AlFeV合金 ? ? 耐熱鋁合金 ? 采用快速凝固方法制備 ? 先制備出合金粉，再成型 測(cè)試溫度 ℃ 抗拉強(qiáng)度 /MPa 屈服強(qiáng)度 /MPa 延伸率 /% 24 462 413 12。 9 149 379 345 7。 2 232 338 310 8。 2 316 276 255 11。 9 427 155 138 15。 1 飛機(jī)機(jī)翼、機(jī)身等結(jié)構(gòu)件，大型輪轂，導(dǎo)彈殼體與尾翼、航空發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸、汽車活塞等 2022/5/30 (四 )、鑄造鋁合金 1. AlSi系合金 ZL1 系鋁合金 2. AlCu系合金 ZL2 系鋁合金 3. AlMg系合金 ZL3 系鋁合金 4. AlZn系合金 ZL4 系鋁合金 2022/5/30 (1) AlSi合金系 Si含量為 4%～ 22%。具有優(yōu)良的鑄造性能，經(jīng)過變質(zhì)處理和熱處理后，具有良好的力學(xué)性能、物理性能、耐腐蝕性能和中等的切削加工性能，是鑄造鋁合金中品種最多，用途最廣的合金系。 主要組成相為 ?+Si 添家 Mg、 Cu、 Be等形成 22個(gè)牌號(hào) ZL102 適于鑄造復(fù)雜形狀零件，耐蝕性和氣密性高，承受低載荷，200℃ 的薄壁零件，如儀表外殼、蓋，船舶零件。 ZL10 105A航空工業(yè)應(yīng)用廣泛，鑄造復(fù)雜零件，承受較高靜載荷，工作溫度在 250℃ 下的汽缸體、蓋、發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸箱等 ZL108 常用于鑄造汽車、拖拉機(jī)的活塞，工作溫度低于 250℃ 的零件。 2022/5/30 (2) AlCu合金系 Cu含量為 3%～ 11%。加入其他元素室溫、高溫力學(xué)性能大幅度提高，如 ZL205AT6的抗拉強(qiáng)度為 490MPa，是目前強(qiáng)度最大的鑄造鋁合金。 ZL20 20 208具有很好的耐熱性。 ZL207添加了稀土元素，提高了熱穩(wěn)定性和高溫強(qiáng)度，能在 350400℃ 下工作。確定是室溫力學(xué)性能差，延伸率低。 焊接性能和切削加工性能良好，鑄造性能和耐蝕性較差。主要用于航空產(chǎn)品的承受大載荷的結(jié)構(gòu)件和耐熱件。 主要組成相為 ?+CuAl2 添家 Mn、 Si、 Re等形成約 10個(gè)牌號(hào) ZL20 201A 適于鑄造 工作溫度在 300℃ 下承受中等載荷，中等 復(fù)雜程度的飛機(jī)受力件和低溫承力件 。 ZL203制造形狀簡(jiǎn)單、承受中等載荷和沖擊載荷，工作溫度在 200℃ 下的小零件，如支架、曲軸等。 ZL207 鑄造形狀復(fù)雜，在 300400℃ 長(zhǎng)期工作、承受氣壓和液壓的零件。 2022/5/30 (3) AlMg合金系 Mg含量為 4%～ 11%。密度輕，有較高的力學(xué)性能，優(yōu)異的耐蝕性，良好的可切削性能，加工表面光亮美觀。該類合金熔煉、鑄造工藝較復(fù)雜，除用做耐蝕合金外，也用做裝飾用合金。 只有 3個(gè)牌號(hào)： ZL301 Mg % 為單相固溶體， ZL303 Mg %, Si , Mn . 4%。強(qiáng)化相為 Mg2Si和 Mg5Al8, AlFeMnSi Zl305 Mg %, Zn %。抑制 Mg5Al8析出。 Ti細(xì)化晶粒， Be減少氧化。 ZL301 承受高靜載荷和沖擊載荷，工作溫度低于 200℃ 長(zhǎng)期在大氣或海洋中工作的零件，如水上飛機(jī)、船舶零件。 ZL303 制造低于 200℃ 以下承受中等載荷的耐蝕零件，如海輪零件，航空和內(nèi)燃機(jī)零件。 ZL305與 ZL301基本相同，但工作溫度不宜超過 100℃ 。 2022/5/30 (4) AlZn合金系 Zn在鋁合金中的溶解度大，當(dāng) Al中加入 Zn大于 10%時(shí)，能顯著提高強(qiáng)度。該類合金自然時(shí)效傾向大，不需熱處理就能得到較高的強(qiáng)度，這類合金的缺點(diǎn)是耐蝕性能較差，密度大，鑄造時(shí)易產(chǎn)生熱裂，主要用做壓鑄儀表殼體類零件。 275℃ 時(shí)共析析出 η(Zn),加 Mg可形成強(qiáng)化效果顯著的 MgZn2, Si提高流動(dòng)性，Ti細(xì)化晶粒。只有 2個(gè)牌號(hào)： ZL401 Zn % , Si %, Mg %, 用于制造大型、形狀復(fù)雜、承受高靜載荷、不進(jìn)行熱處理、工作溫度不超過 200℃ 的鑄件，如汽車、儀表、醫(yī)療器械零件。 ZL402 Zn %, Mg %, Ti %, Cr %。用于高靜載荷或 沖擊載荷 、不進(jìn)行熱處理的鑄件，如空氣壓縮機(jī)活塞、精密儀表零件等。