【正文】 金和復(fù)合材料更加方便，制造成本也比兩者也低很多表（）。這都正好符合航空航天領(lǐng)域?qū)π虏牧系囊?，因此它被認(rèn)為是航空航天最理想的結(jié)構(gòu)材料。因此各國(guó)都爭(zhēng)先爭(zhēng)先恐后研發(fā)各種減重材料，在這個(gè)大背景下鋁鋰合金材料便凸顯了出來(lái)，尤其的它兼有減重并保持較好的強(qiáng)度韌性的特點(diǎn)。作為鋁合金的一枝新秀，鋁鋰合金發(fā)展與應(yīng)用已經(jīng)進(jìn)入快車道，隨著各國(guó)研究人員的努力，許多新型號(hào)的鋁鋰合金如雨后春筍般出現(xiàn)，但應(yīng)用范圍還是局限于航空航天領(lǐng)域，相信不久的將來(lái)鋁鋰合金材料在人類的發(fā)展中將發(fā)揮更大的作用。大戰(zhàn)之后鋁合金的發(fā)展開(kāi)始轉(zhuǎn)向民生領(lǐng)域，使應(yīng)用范圍開(kāi)始從航空航天領(lǐng)域擴(kuò)展到建筑業(yè)、電力電子、機(jī)械制造、交通運(yùn)輸?shù)扰c人民生活相關(guān)的民生領(lǐng)域。但客觀上說(shuō)跟發(fā)達(dá)國(guó)家的研究水平相比還存在一定的差距，目前我國(guó)的研究水平相當(dāng)于美國(guó)、俄羅斯九十年代的水平[36]。這對(duì)我國(guó)航空航天等領(lǐng)域具有重大意義。1997年始，以中南大學(xué)、東北大學(xué)、西南鋁業(yè)研究所、航空621所等為主的科研單位對(duì)鋁鋰合金展開(kāi)了更為深入的研究工作?！熬盼濉逼陂g提出了“高強(qiáng)度鋁鋰合金”研究課題，并從俄羅斯引進(jìn)6噸的鋁鋰合金工業(yè)化熔鑄生產(chǎn)線[6]。到了“八五”期間，國(guó)家加大了對(duì)鋁鋰合金研究的投入力度，在全國(guó)各大高校以及研究院內(nèi)開(kāi)展基礎(chǔ)性研究工作，主要研究?jī)?nèi)容是中強(qiáng)度可焊接鋁鋰合金、高強(qiáng)高模鋁鋰合金、半連續(xù)鑄造工藝三個(gè)方面?！捌呶濉遍_(kāi)始我國(guó)才開(kāi)始對(duì)鋁鋰合金的研究進(jìn)行立項(xiàng)，由中南大學(xué)、東北大學(xué)、航空航天天研究院等科研單位與機(jī)構(gòu)聯(lián)合開(kāi)展，主要任務(wù)還是仿制俄羅斯的鋁鋰合金。此后，美國(guó)的萊特材料試驗(yàn)室研制出了AF/C489；Alcoa研制出了牌號(hào)為C155的鋁鋰合金，其性能非常出色[6]。英、意合作生產(chǎn)的直升機(jī)EH101上，其機(jī)身框架、內(nèi)部結(jié)構(gòu)使用了非常多的鋁鋰合金板材和鍛件，每架減少的重量多達(dá)200kg[35]。1996年6月，雷諾茲金屬公司開(kāi)始售出AA2l97合金板材，用于取代其它材料來(lái)制造美國(guó)空軍F－16飛機(jī)的艙壁和零件。1984年，美國(guó)的Alcoa公司又注冊(cè)了AiCuLi系高強(qiáng)度，可焊接的2090鋁鋰合金。鋁鋰合金的成本大約只有碳纖維增強(qiáng)塑料的1/10，但是仍具有低比重、高剛度、高強(qiáng)度等性能特點(diǎn)。由于冶金技術(shù)和相關(guān)技術(shù)的提高，使含鋰量更大、強(qiáng)度更高、比重更小的鋁鋰合金的出現(xiàn)成為了可能，期間出現(xiàn)了以2XXX和7XXX系列為代表的鋁鋰合金。之后，鋁鋰合金的發(fā)展進(jìn)入了停滯期[13]。同時(shí)，原蘇聯(lián)的研究人員也研制出一種含鋰量2%的鋁鋰合金。之后這種合金被廣泛用于艦載攻擊機(jī)的機(jī)翼和尾翼的蒙皮上，并取得良好的效果。1943年，高強(qiáng)度鋁鋅鎂銅合金的出現(xiàn)，再一次讓人們低估甚至忽略了鋁鋰合金的工業(yè)價(jià)值[3]。1942年，美國(guó)的Alcoa公司(世界上最大的鋁合金生產(chǎn)企業(yè))，申報(bào)了第一個(gè)工業(yè)用鋁鋰合金專利——2020。它的機(jī)械性能比當(dāng)時(shí)流行的鋁鎂合金——杜拉鋁要稍微好一點(diǎn)。 鋁鋰合金發(fā)展歷程1924年，德國(guó)成功研制出一種工業(yè)鋁鋰合金——司克龍（scleron）。早在本世紀(jì)20年代初，科技工作者就對(duì)鋁鋰合金的研究就已經(jīng)展開(kāi)了。 國(guó)外鋁鋰合金的發(fā)展歷程其實(shí)，鋁鋰合金(Aluminium lithium alloy )并不是一個(gè)全新概念。與一般鋁合金相比，在強(qiáng)度相當(dāng)?shù)那疤嵯?，合金密度降低?0％，而彈性模量則提高10％[1]。加入鋰之后，可以降低合金的比重，同時(shí)仍然保持較高的剛度強(qiáng)度、較好的抗腐蝕性、抗疲勞性以及適宜的延展性。 flow stressII湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文目 錄第1章 文獻(xiàn)綜述 1 鋁鋰合金的發(fā)展 1 國(guó)外鋁鋰合金的發(fā)展歷程 1 國(guó)內(nèi)鋁鋰合金的發(fā)展歷程 3 鋁鋰合金的應(yīng)用 3 鋁鋰合金的性能 5 鋁鋰合金的生產(chǎn) 6 研究方法及趨勢(shì)預(yù)測(cè) 7 研究方法 8 試驗(yàn)?zāi)康?8 趨勢(shì)預(yù)測(cè) 8第2章 試驗(yàn)方法 10 試驗(yàn)概述 10 熱模擬試驗(yàn) 10 Gleeble1500介紹 10 Gleeble1500構(gòu)成 11 試樣準(zhǔn)備 12 試驗(yàn)內(nèi)容與步驟 12 金相試驗(yàn) 13第3章 試驗(yàn)結(jié)果 14 原始組織觀察 14 真應(yīng)變應(yīng)力曲線 15 繪制真應(yīng)力應(yīng)變圖 15 分析真應(yīng)力應(yīng)變圖 18 熱變形流變應(yīng)力方程 19 n1的計(jì)算 21 β的計(jì)算 23 熱變激活能Q的計(jì)算 24 熱變形流變應(yīng)力方程的推導(dǎo) 27結(jié) 論 30參考文獻(xiàn) 31致 謝 32III第1章 文獻(xiàn)綜述 鋁鋰合金的發(fā)展1817年，瑞典科學(xué)家阿弗維在分析鋰云母和鋰長(zhǎng)石時(shí)發(fā)現(xiàn)了鋰（Li），它是世界上最輕的金屬元素之一，熔點(diǎn)為186℃，／cm3（僅為鋁的五分之一），它是在鋁中的極限溶解度超過(guò)1at％的四種元素中之一。合金進(jìn)入穩(wěn)態(tài)，其穩(wěn)態(tài)流變應(yīng)力可以用含Z參數(shù)的阿侖尼烏斯方程來(lái)表達(dá)，變形速率與變形溫度、穩(wěn)態(tài)流變應(yīng)力之間的本構(gòu)方程可以表示為：關(guān)鍵詞：鋁鋰合金；熱壓縮試驗(yàn)；流變應(yīng)力IABSTRACT The flow behavior of alloy during different hot deformation conditions was studied by isothermal hot press on Gleeble1500 material simulation machine. The deformation temperature range is from 300℃ to 500℃ and the strain rate range is from to 10s1. The results show that the strain rate and deformation temperature have a great effect on the flow stress. The flow stress increases with the increase of strain rate and decreased with the increase of deformation temperature. The flow stress of during the high temperature deformation process can be represented by Z parameter including the Arrhenius term and the thermal deformation constitutive equation is: Keywords: Aluminium lithium alloy。作者簽名：日期： 年 月 日摘 要，變形溫度分別為300℃，350℃，400℃，450℃，500℃， s1， s1，1 s1，10s1，研究該合金在不同變形參數(shù)條件下的流變應(yīng)力行為。除此之外，本論文（設(shè)計(jì)）不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的作品成果。（2013屆）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料 題 目 名 稱： 鋁鋰合金熱變形流變應(yīng)力行為研究 學(xué) 院（部）： 冶 金 工 程 學(xué) 院 專 業(yè)： 金屬材料工程 學(xué) 生 姓 名： 班 級(jí)：金屬材料094 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)教師姓名： 職稱： 最終評(píng)定成績(jī)： 本科畢業(yè)論文資料第一部分 畢業(yè)論文說(shuō)明書 （2013屆）本科畢業(yè)論文題 目 名 稱： 鋁鋰合金熱變形流變應(yīng)力行為研究 學(xué) 院（部）： 冶 金 工 程 學(xué) 院 專 業(yè)： 金屬材料工程 學(xué) 生 姓 名： 班 級(jí)：金屬材料094 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)教師姓名： 職稱： 講師 最終評(píng)定成績(jī)： 2013年 6 月湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文誠(chéng)信聲明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)），題目《鋁鋰合金熱變形流變應(yīng)力行為研究》是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，進(jìn)行研究工作所取得的成果。對(duì)本文的研究作出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文章以明確方式注明。本人完全意識(shí)到本聲明應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。試驗(yàn)結(jié)果表明：，變形溫度升高，流變應(yīng)力降低，變形速率升高，流變應(yīng)力增大。 hot deformation。把鋰作為合金元素加到金屬鋁中，便形成了鋁鋰合金。研究發(fā)現(xiàn)，每添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％的鋰，合金密度會(huì)降低3％，彈性模量提高6％，這種效果是添加其它元素(Be、Mg等)所不能達(dá)到的。因此Al—Li系鋁合金用作結(jié)構(gòu)材料，具有很大的經(jīng)濟(jì)意義。人們對(duì)這種材料的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，長(zhǎng)期以來(lái)人們就非常重視對(duì)鋁鋰合金的研究。期間出現(xiàn)了很多具有代表性的鋁鋰合金型號(hào)（）。這其實(shí)是一種含鋰量?jī)H為0．1%的鋁鋅合金。但是由于當(dāng)時(shí)杜拉鋁已經(jīng)得到公認(rèn)，所以司克龍合金并沒(méi)有受到應(yīng)有的重視[1]。開(kāi)創(chuàng)了鋁鋰合金的工業(yè)化應(yīng)用的先河，但是因?yàn)槠淙笨诿舾行愿摺嗔秧g性差等缺點(diǎn)于1969年停產(chǎn)[2]。1957年，%的X2020鋁合金，該合金與其它普通鋁合金相比具有更好的抗疲勞性能和高強(qiáng)度。RA5C飛機(jī)使用鋁鋰合金取代原合金材料后重量減輕了6%，這種減重效果在A330/340飛機(jī)上的使用更加明顯(每架飛機(jī)上使用AlLi合金650kg，可使飛機(jī)減重高達(dá)4250kg)。雖然各國(guó)的鋁鋰合金研究都取得了一定的成果，但還是因?yàn)楫a(chǎn)品性能未能達(dá)標(biāo)而不能被廣泛應(yīng)用。經(jīng)過(guò)了10年徘徊，1967發(fā)生了世界范圍內(nèi)的能源危機(jī)，這直接促使各大國(guó)又開(kāi)始重視并研究鋁鋰合金。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前許多國(guó)家的先進(jìn)飛機(jī)都采用了這種合金。例如，采用鋁鋰合金制造的波音飛機(jī)，%，%，%，%[4]。同年，英國(guó)的Alcan公司研發(fā)了8090系列鋁鋰合金[5]。歐洲試驗(yàn)型戰(zhàn)機(jī)EFA前部所有薄板狀零件皆由8090薄板制成，駕駛艙內(nèi)也使用了不少鋁鋰合金，占飛機(jī)總重量的9%。2000年，美國(guó)研制出了幾乎沒(méi)有各向異性的219AlLiS4系列鋁鋰合金。 國(guó)內(nèi)鋁鋰合金的發(fā)展歷程我國(guó)對(duì)鋁鋰合金的研究起步較晚，“六十”年代時(shí)還是以仿制為主。但是經(jīng)過(guò)攻關(guān)，對(duì)鋁鋰合金的生產(chǎn)工藝有了一定的了解，培養(yǎng)了我國(guó)自己的研發(fā)隊(duì)伍，為以后的鋁鋰合金研發(fā)奠定了基礎(chǔ)。經(jīng)過(guò)科技工作者的多年的努力已具備了生產(chǎn)小規(guī)格的板材和型材的能力，期間成功研制出了1420及2090國(guó)產(chǎn)鋁鋰合金，使我國(guó)的鋁鋰合金的研究向前邁進(jìn)了一大步。我國(guó)分別在1991991996年開(kāi)展了三次全國(guó)范圍的鋁鋰合金研討會(huì)。近年來(lái)，由于來(lái)自國(guó)家“863”計(jì)劃、自然科學(xué)基金的支持，我國(guó)現(xiàn)在已經(jīng)具備了鋁鋰合金的大規(guī)模研制與開(kāi)發(fā)的能力。雖然我國(guó)在鋁鋰合金微合金化、稀土鋁鋰合金方面形成了自己的特色，取得一定的成果。 鋁鋰合金的應(yīng)用鋁合金在本世紀(jì)初才開(kāi)始工業(yè)性應(yīng)用，第二次世界大戰(zhàn)期間，鋁合金主要被用于飛機(jī)制造業(yè)?，F(xiàn)在鋁合金的應(yīng)用領(lǐng)域之廣、產(chǎn)量如此之大（1994年世界范圍內(nèi)的原鋁消費(fèi)量已達(dá)到1965萬(wàn)噸）已經(jīng)僅次于鋼鐵材料。據(jù)推算，直升機(jī)重量每減輕1kg在整個(gè)服役期間節(jié)約的費(fèi)用高達(dá)3000英鎊；進(jìn)入空間軌道的航天器每減輕1kg，其發(fā)射費(fèi)用將節(jié)約12萬(wàn)元人民幣；戰(zhàn)斗機(jī)的重量若減輕15％，有效載荷將提高30％，飛機(jī)滑跑距離將縮短15％，航程會(huì)增加20％。同時(shí)，鋁鋰合金相對(duì)于其它材料而言具有其它不可比擬的優(yōu)勢(shì)（、）。鋁鋰合金大多被用于航天領(lǐng)域航天器減重方面，一般被用于機(jī)身艙門、框架、襟翼翼肋、整流罩、垂直安定面、進(jìn)氣道唇口、燃油箱等等（）[16]。這些因素都推動(dòng)了鋁鋰合金的發(fā)展。在二十世紀(jì)八十年代，全世界范圍內(nèi)掀起了鋁鋰合金研究的高潮，出現(xiàn)了許多型號(hào)的鋁