Cu含量对T6及T8态时效超高强铝锂合金时效析出相和强度的不同影响

采用透射电子显微镜和室温拉伸性能测试,研究了Cu含量对Mg、Ag、Zn复合微合金化的新型超高强铝锂合金Al-x Cu-1.2Li-X(x=4.2、4.5)冷轧薄板的时效析出相和强度的影响。结果表明:T6(165℃/24 h)及T8态时效时,不同Cu含量的超高强铝锂合金的析出相包括大量的T_(1)相、较多的θ’相、部分GP区和δ’/GP/δ’复合相以及少量的S’相;T6态时效时,高Cu含量更有利于合金中GP区及θ’相的析出而导致T_(1)相的数密度减少,因而强度较低、伸长率相对较高;T8时效时,高Cu含量则有利于T_(1)相和θ’相的同时析出,导致其数密度大幅度增加,同时S’相和GP区的析出受到抑制,因此随着Cu含量增加,合金强度增加、伸长率小幅度下降;T8态时效后,高Cu含量新型超高强铝锂合金的抗拉强度达661.7 MPa、伸长率约为6%。

一种新型超高强铝锂合金薄板的时效行为与微观组织

为优化一种新型超高强Al-Cu-Li-X合金2 mm厚度薄板的热处理工艺,本文研究了其不同时效条件下的力学性能和微观组织。结果表明：预变形为6%时,T8态长时间（20~120 h）时效时可保持600MPa以上的抗拉强度。T8态时效时合金强化相为大量T1相（Al2Cu Li）和部分θ＇相（Al2Cu）,T6态时效时还可析出极少量S＇相（Al2CuMg）。预变形可促进T1相细小弥散析出,但抑制θ＇相及S＇相的析出。6%以下预变形可有效提高合金T8态时效的强度。6%以上预变形量的T8态时效合金中T1相密度明显增加,尺寸显著降低,θ＇相减少,但相应合金抗拉强度的增量很小,而延伸率急剧下降;过大预变形（15%）则导致θ＇相消失。

一种超高强铝锂合金及其制备方法

中国专利CN201310448824.0本发明涉及的是一种超高强铝锂合金及其制备方法,该合金化学成分(质量分数/%)为:Cu3.5~4.5、Li1.0~1.6、Mg0.30~0.70、Ag0.2~0.70、Zn0.30~0.80、Mn0.20~0.50、Zr0.06~0.16,杂质Si<0.10、Fe<0.10%,其它杂质单个<0.05,总量<0.15,余量为Al。

新型超高强铝锂合金厚板厚度方向组织及性能的不均匀性

以一种40 mm厚度新型超高强铝锂合金(Al-3.76Cu-1.3Li-0.11Zr-0.42Mg-0.44Ag-0.38Zn-0.28Mn-0.05Ti)板材为对象,研究了其T8时效态(压缩预变形6%,温度150℃)厚度方向上室温纵向拉伸力学性能和组织的不均匀性。结果表明:时效初期(5 h),厚板表层强度(抗拉强度为499 MPa)略高于T/2层(抗拉强度为461 MPa)。而时效16~96 h后,厚板T/2层的屈服强度和抗拉强度均高于表层,并且强度差保持在55MPa左右。峰时效时T/2层抗拉强度为668 MPa,表层抗拉强度为611 MPa。厚板表层和T/2层纵截面固溶态的晶粒组织呈长条状,沿轧制方向被拉长。表层织构总体积分数为48.9%,主要由变形织构(Brass{011}<211>织构、S{123}<634>织构和Cu{112}<111>织构,总体积分数达45.6%)组成;而T/2层织构总体积分数较表层高(73.1%),主要由变形织构(39.6%)和较多的再结晶织构(Goss{011}<100>织构和Cube{001}<100>织构,总体积分数为33.5%)组成。合金厚板T8时效析出相包括T1相(Al2CuLi),θ′相(Al2Cu)和δ′相(Al3Li)。与表层相比,时效24 h时厚板T/2层析出的T1相数量较多,而θ′相数量较少。

郑州轻研院成功开发超高强铝锂合金

近日,郑州轻研合金科技有限公司(以下简称“郑州轻研合金”)成功开发出超高强铝锂合金并实现工业化批量生产,合金抗拉强度为695MPa、屈服强度为566MPa,伸长率超过6%。当前铝锂合金中主要应用的第二代Al-Mg-Li合金和第三代Al-Cu-Li合金强度分别在400~500MPa和500~600MPa,而郑州轻研合金采用具有自主知识产权的全新生产工艺,实现了超高强铝锂合金技术突破,使铝锂合金性能获得大幅提升,填补国内工业条件下700MPa级铝锂合金的空白。