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超硬铝合金

发布日期:2020-07-08 19:28 作者:亚美ag旗舰下载

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  超硬铝合金指的是具有超高强度的铝-锌-镁-铜系合金,是现有铝合金中强度最高的,故又有超高强铝合金之称。其典型合金牌号有中国的7A04(LC4)合金,美国的7075合金和前苏联的B95合金。为了进一步提高强度,在这些合金的基础上,中国发展了LC6合金,美国发展了7178合金,前苏联发展了B96合金。这类合金可热处理强化,在人工时效状态下使用。

  变形铝合金的一类,主要是铝锌镁铜系合金,代号LC。强度 极限可达500~700MPa,是目前室温强度最高的一 类铝合金。除了主要合金元素之外,还往往加入少 量铬、锰、钛等。锌和镁是主要强化元素,铜起补 充强化作用并提高抗应力腐蚀性,锰和铬可提高人 工时效强化效果。主要强化相是MgZn

  CuMg。均在淬火、人工 时效状态下使用。由于抗蚀性差,一般在表面包有 含1 %锌的包铝层。主要用作受力较大的结构件。 如飞机大梁、桁条、加强框蒙、起落架等。主要牌 号有LC4 (含有1.4~2.0%铜,1.8~2.8%镁, 0.2~0.6%锰,5~7%锌,0.10~0.25%铬) 、 LC6 (含有2.2~2.8%铜,2.5~3.2%镁,0.2~ 0.5%锰,7.6~8.6%锌,0.1~0.25%铬) 和LC9 (含有1.2~2.0%铜,2~3%镁,5.1~6.1%锌, 0.16~0.30%铬) 等。

  锌、镁和铜是合金的主要添加元素,它们的总含量有的合金可高达13.5%(LC6和B96合金),锌镁比(Zn/Mg)在2.7左右。合金的主要相组成物是η(MgZn

  CuMg)相(见铝合金的相);少量添加的锰、铬、钛等过渡族元素在合金中生成的化合物,能改善塑性和抗蚀性,并能抑制再结晶过程。铁和硅是有害杂质,不仅能降低强度和耐蚀性,而且能显著地降低断裂韧性。

  这类合金的特点是固溶强化温度范围比较宽(460~475℃),热处理强化效果明显,强度很高(达600MPa)。合金在热状态和退火状态下,塑性加工性能良好。各国几种典型超硬铝合金的牌号和成分列于表1,相应的力学性能列于表2。

  注:T6(CS)——中国的淬火、人工时效状态(峰值);T6——美国的淬火、人工时效状态(峰值);T1——前苏联的淬火、人工时效状态(峰值)。

  这类合金的缺点是抗应力腐蚀性能和断裂韧性较低,耐热性不好,通常工作在120℃以下。为了改善耐蚀性,可对板材制品包覆LB1合金,不包铝的型材和锻件可进行阳极氧化处理。为了提高抗应力腐蚀和断裂韧性,可以进行分级时效处理,但要损失部分强度。

  超硬铝合金广泛用于飞机制造业,适用于制作飞机的大梁、框架桁条、接头、蒙皮、起落架和高强度的受压件。

  中国冶金百科全书总编辑委员会《金属材料卷》编辑委员会 编.中国冶金百科全书·金属材料.北京:冶金工业出版社.2001.第100-101页.

  赵忠魁编. 金属材料学及热处理技术. 北京:国防工业出版社, 2012.01.


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