铝锂合金2198-T8高周疲劳性能及其裂纹萌生机理

选用第3代铝锂合金2198-T8材料,对其力学以及高周疲劳性能进行了研究。结果表明,相对于其它航空铝合金材料,2198-T8在抗拉强度和屈服强度上均有不同程度的提升,并具有较强的抗疲劳性能,但疲劳数据的离散性却随着施加应力的减小而增大。利用扫描电子显微镜(SEM)及其自带的能谱分析(EDS)功能对疲劳裂纹萌生机理进行深入研究。研究发现,位错的增殖、运动和塞积是2198-T8疲劳裂纹萌生的主要原因,疲劳裂纹易于从驻留滑移带(PSB)以及挤出带形成的粗糙区域萌生。不同应力状态下,由材料内部缺陷引起的疲劳断裂现象是致命的,对疲劳寿命有巨大影响,最高可使疲劳寿命降低90%以上。裂纹萌生机制的不同可引起疲劳寿命的较大变化,合理地解释了疲劳数据的离散性问题。     

中国首套铝锂合金大型锻件下线

日前,中国首套应用于航空航天等高端领域的大直径铝锂合金棒材及管材(锻件),在河北宏润核装备科技股份有限公司挤压完成并成功下线。铝锂合金作为第三代铝基材料,相对于第一、二代铝基材料,质量减轻,强度及弹性模量显著提升,将逐步替代我国一代铝镁合金和二代铝铜合金。此前,铝锂合金大型锻件只有美国和俄罗斯具备较为成熟的生产制造能力,该铝锂合金材料的成功挤压,为中国铝锂合金行业发展及轻量化产业发展奠定了基础。     

2090铝锂合金T1相的强化作用及微量Ce的影响

利用TEM技术观察和分析了2090和2090 Ce两种合金中,位错与T     

第三届中国国际压铸展览会侧记

介绍了第三届中国国际压铸展览会有关情况，根据展出现状对国内外压铸机、模具，涂料，压铸合金。熔化及保温炉等作了介绍和评述。     

添加合金元素对改善快速凝固铝锂合金性能的作用

通过研制Al 2 .5Li,Al 2 5Li 0 2Zr,Al 2 5Li 1 2Mg 0 2Zr,Al 2 5Li 1 6Cu 1 2Mg 0 2Zr4种成分的快速凝固铝锂合金 ,研究了逐步添加合金元素Zr,Mg ,Cu对合金力学性能的影响。结果表明 :在快速凝固铝锂合金中逐步加入少量合金元素Zr,Mg ,Cu后 ,合金强度逐步增加 ,而延伸率无明显变化 ,这有助于强化合金基体和阻碍合金基体的剪切型断裂 ,有助于改善合金的综合力学性能 ,其中Al 2 5Li 1 6Cu 1 2Mg 0 2Zr合金综合力学性能最优 ,其密度、强度、塑性等都全面达到了国家高技术项目的技术指标。     

2091铝锂合金的强化机制

综合评述了２０９１铝锂合金中可能存在的各种内强化机制。给出了它们对强度贡献的解析表达式；解释了２０９１合金比其他牌号铝锂合金具有更好的强韧性和塑性综合性能指标的原因。指出了提高综合力学性能指标的基本途径和方法。     

铝锂合金晶间腐蚀敏感性与时效阶段的相关性

研究了不含Zn及0.72%Zn微合金化的Al-3.7Cu-1.15Li-0.5Mg合金T6态时效(150及175℃)不同时间后的晶间腐蚀行为,建立了其腐蚀-时效进程状态图。结果表明,Zn微合金化铝锂合金晶间腐蚀敏感性略低于不含Zn微合金化的铝锂合金。随时效进程的发展,铝锂合金腐蚀类型变化规律为:孔蚀或局部晶间腐蚀(时效早期),全面晶间腐蚀(欠时效阶段),局部晶间腐蚀(近峰时效阶段),孔蚀(过时效阶段)。晶间腐蚀深度随时效时间延长呈先增加而后降低的规律。时效时间延长,一方面晶界析出相逐渐粗化并且呈不连续分布,另一方面晶内T1相及θ相析出,晶内电位降低,晶界及晶内电位差减小,从而导致上述腐蚀类型的变化。     

2A97铝锂合金时效行为研究

通过DSC、XRD、TEM、硬度测试和拉伸测试等手段,研究了2A97铝锂合金时效组织和性能变化.结果表明:2A97合金淬火后在165℃时效18 h的显微组织以θ″/θ′和δ′相为主,出现了大量分布不均匀T1相.在165℃时效,随时间延长,T1数量密度增加,平均长度减小,δ′数量密度增加,θ′数量密度和长度增加.在165℃时效18 h得到较高的强度和塑性.淬火变形后于135℃时效的组织以细小θ″/θ′、T1和δ′为主,T1和θ″/θ′数量明显高于未变形时效组织.淬火变形后于135℃时效36 h的强度明显提高,σ0.2,σb和δ5分别为441 MPa,519 MPa和7.4%.     

电磁场对高锂含量铝锂合金锂元素偏析的影响

采用XPS测试方法,研究了电磁场模拟微重力环境下高锂含量Al-5%Li合金锂在凝固组织中的分布情况.通过与未施加电磁场的试验样品中锂在合金组织中分布的比较,结果表明:在电磁场模拟微重力的环境下,施加的电磁力可有效的抑制高锂含量导致的锂在凝固组织中所产生的偏析.     

2195铝锂合金的补焊工艺

采用两种焊接速度(800 mm/min和180 mm/min)的TIG焊对2195铝锂合金焊缝缺陷进行修补,通过接头的力学性能、金相组织和断口形貌对补焊效果进行对比和分析.指出了补焊速度对补焊接头气孔敏感性、氧化敏感性和机械性能的影响,同时也讨论了多次补焊对焊接接头性能的危害.     

W对第三代单晶高温合金抗氧化性能的影响

采用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)及能谱(EDS)等方法研究了不同W含量的3种试验单晶高温合金在1100℃的恒温氧化行为。结果表明:8%W合金氧化增重最大,6%与7%W的增重量相当,3种合金氧化动力学曲线近似遵从抛物线规律。试验合金氧化100 h后氧化膜剥落严重,8%W含量试验合金表面氧化膜剥落较6%和7%W合金严重,氧化膜由3层构成:最外层主要为(Ni,Co)O;中间层主要为氧化物和尖晶石相;最内层是连续的A1_2O_3层。在合金基体形成了γ'贫化层。在本合金体系下,随W元素含量变化,改变了试验合金1100℃氧化机制,在合金设计时,兼顾合金高温强度与抗氧化性能,应选择W含量不超过7%为宜。     

2010年-2011年空客公司需10万吨铝厚板

据德刊《Aluminium》2005年第11期报道，欧洲空中客车公司生产的A380客机用材中，铝材仍占主导地位，不过铝材面临着复合材料的严峻挑战。该公司在生产空客客机时2002年用了25．2kt铝厚板，2010年-2011年的厚板用量可达100kt。为了保持铝材的竞争地位，铝行业应大力发展铝-锂合金，因为航空工业对此合金甚感兴趣，它不但密度低，还有高的力学性能。     

国外中强及损伤容限型铝－锂合金的发展和性能

中强及损伤容限型铝－锂合金有传统常规铝合金不可替代的优越性，很可能成为今后新一代航空用材，但价格高和韧性不理想仍是其急需解决的关键问题。国外，特别是俄罗斯、美国都进行了长时间的研究和开发，并取得了很大进展，但在飞机上正式设计应用方面，俄罗斯占领先地位。     

钪对铝锂合金时效硬化行为的影响

通过对190℃时效不同时间的含钪和不含钪Al—Li合金维氏硬度测量和合金中强化相析出行为的透射电镜观察,研究了钪对铝锂合金时效硬化行为的影响。结果表明,钪可以加快铝锂合金的时效硬化速度,使合金达到峰值时效的时间明显缩短;钪明显抑制了铝锂合金中δ’(Al3Li)相的长大速度,促进了S’(Al2CuMg)的析出,还可形成Al3Sc、Al,Li／Al3Sc和Al3Li／Al3(Sc,Zr)等新的析出相,这些都对铝锂合金的时效硬化行为产生影响。     

2195铝锂合金焊接技术研究进展

文中阐述了2195铝锂合金在焊接过程中存在的接头软化、易产生气孔和裂纹三类问题,综述了2195铝锂合金在TIG焊、MIG焊、搅拌摩擦焊、激光焊及电子束焊中的研究现状,尤其是介绍了焊接工艺对焊接接头微观组织与力学性能的影响,并对2195铝锂合金焊接技术研究未来的发展趋势进行了展望。     

2091铝锂合金的电致超塑性

研究了脉冲电流对冷轧态及再结晶态2091铝锂合金超塑性的影响。拉伸试验表明,脉冲电流使再结晶试样延伸率由δ_(max)=290%提高至δ_(max)=390%,使冷轧态试样超塑变形最佳应变速度由(?)_(opt)=5.0×10~(-3)s~(-1)提高至(?)_(opt)=8.33×10~(-3)s~(-1)(δ_(max)值不变)。力学行为研究表明脉冲电流提高趋塑变形的应力应变速度敏感指数(再结晶态),并把 m_(max)值移至高速区(冷轧态)。脉冲电流提高高应变速度下的 m 值是由于均匀分布的溶质原子增大了应力对应变速度的敏感性。     

时效对含Sc的Al-Cu-Li-Zr合金腐蚀行为的影响

研究了一种含Sc的Al-Cu-Li-Zr合金在不同时效状态下的晶间腐蚀和剥落腐蚀行为.结果表明：不同时效温度下峰时效态合金的晶间腐蚀和剥落腐蚀倾向随着时效温度的升高而增加；在160℃下时效，合金的晶间腐蚀和剥落腐蚀倾向随着时效时间的延长而增加.含Sc的Al-Cu-Li-Zr合金在EXCO溶液中进行的极化曲线测试结果也表现出相同的腐蚀趋势.微观组织观察分析表明，T1（Al2CuLi）相和无沉淀析出带（PFZ）是引起合金腐蚀敏感性增加的主要因素.     

铝锂合金激光焊接头典型缺陷分析

进行了激光自熔焊、激光填丝焊和激光一MIG电弧复合焊试验,借助光学显微镜观察和x射线探伤,分析了铝锂合金焊接接头典型缺陷的成因及控制措施.结果表明:铝锂合金焊接接头缺陷以表面等成形缺陷和内部气孔为主;不同焊接方法条件下所得接头的常见表面成形缺陷特征各异;通过合理调节焊接参数均可以实现对各种缺陷的有效控制.     

2090铝锂合金中δ′相和T_1相的复合强化作用

采用TEM观察2090和2090+Ce两种铝锂合金中δ′相和T1相与位错的交互作用行为,利用图形定量分析结果和微观变形理论分别计算两个相的强化贡献,进而分析两相复合强化作用形式。分析结果表明:在近峰值时效区域,δ′和T1相强化作用的叠加关系与q=1.4的关系符合较好;欠时效时,δ′、T1相强化贡献的叠加关系接近线性关系(q=1);过时效时,却与抛物线型关系(q=2)符合较好。δ′和T1相强化作用的叠加关系对时效时间表现出较强的依赖性。