一种新型超高强铝锂合金的力学性能与微观组织演化

铝锂合金作为一种轻质高强的结构材料，广泛应用于航空航天制造领域。为进一步提高铝锂合金强度，制备了一种含Cu为4.68%（质量分数）、Li为1.36%（质量分数）的Mg+Ag+Zn多元微合金化的新型超高强铝锂合金，并且系统地研究了该合金冷轧薄板（厚2 mm）的T6时效态（170 ℃）及T8时效态（4%预变形/150 ℃）的微观组织和力学性能。研究结果表明：该新型超高强铝锂合金，其T6时效态抗拉强度最高达637 MPa、T8时效态抗拉强度最高达685 MPa，强度达到峰值后伸长率随时效时间的继续延长从8%缓慢下降；该合金主要强化相为T1相（Al₂CuLi）和θ′相（Al₂Cu），T8时效态加速了T1相析出，从而加快了时效响应速度，同时增加了T1相数密度，提高了合金强度。说明，通过调整铝锂合金的时效状态可影响强化相总量及各析出相体积分数，从而获得更高强度的铝锂合金。     

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-xCu-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T₁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T₁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T₁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%。