铝锂合金高强化成分设计

李劲风^1,2，马云龙³，陈永来⁴，张绪虎⁴，马鹏程⁴，郑子樵¹

1. 中南大学材料科学与工程学院2. 中南大学教育部有色金属材料与工程重点实验室3. 宇航系统工程研究所4. 航天材料及工艺研究所

摘 要：总结了铝锂合金高强化成分设计的发展过程,综合了课题组主合金元素Cu、Li含量,微合金元素Mg、Ag、Zn及稀土（RE）元素等对Al-Cu-Li系铝锂合金力学性能及析出相影响规律的研究结果。铝锂合金中Cu/Li比例较低时有利于时效时δ′相（Al3Li）析出,但不利于强度的提高;而Cu/Li比增加则有利于时效时T1相（Al2CuLi）及θ′相（Al2Cu）析出,从而有效提高铝锂合金的强度。微合金化元素Mg能有效促进T1相形核析出,加速铝锂合金时效响应速度,提高T1相析出密度,进而提高铝锂合金强度;Mg+Ag及Mg+Zn复合添加能进一步促进T1相析出,提高T1相分布密度;Mg+Ag+Zn三元复合微合金化具有最好的促进T1相形核析出及提高铝锂合金强度的效果。在高Cu/Li比铝锂合金中添加微量RE元素将导致时效时含Cu强化相T1相及θ′相减少,降低铝锂合金强度。铝锂合金高强化成分设计的思路应是在Mg、Mg+Ag、Mg+Zn或Mg+Ag+Zn微合金化基础上,提高Cu+Li总量并保持较高Cu/Li比。

关键词：铝锂合金;高强化;成分设计;析出相;