微量Sc元素对X2A66合金组织与力学性能的影响
2021-10-18官瑞春徐进军唐启东
航空材料学报 2021年5期
关键词:力学性能
熊 纯, 肖 锎, 官瑞春, 徐进军, 唐启东, 江 茫*
(1.湖南省飞机维修工程技术研究中心,长沙 410124;2.中机国际工程设计研究院有限责任公司,长沙 410124;3.中国石油管道压缩机组维检修中心,河北 廊坊 065000)
减轻航空航天器材(如火箭、战斗机等)的整体质量,可显著提高其有效装载能力和机动性,并提高航程[1]。由于铝锂合金具有轻质高强、抗疲劳性能良好以及较好的高温及低温性能等特点,已成为航空航天以及运输领域不可或缺的金属材料[2]。研究和开发综合性能优异的铝锂合金是我国航空航天领域密切关注的热点。
微合金化是提高铝锂合金性能的常用手段,Sc是迄今为止发现的最为有效的微合金化元素之一。Sc是稀土元素中密度最小的,并且具有过渡族元素的性质,是铝锂合金最有效的变质剂[3]。20世纪60年代,苏联在1420铝锂合金的标准成分基础上添加微量Sc元素,显著提高了合金的成形和力学性能[3]。20世纪80年代末,苏联又开发出了强度较高、焊接性能以及低温性能良好的1460铝锂合金,并在航空航天领域成功运用了各类含Sc铝锂合金[4]。我国对于含Sc铝锂合金的研究起步较晚,在20世纪90年代初才进行相关研究工作,但近年来研究工作进展迅速[4]。目前,世界上只有俄罗斯和中国能够工业化制备出Al-Sc合金。
近期研究成果表明,在铝锂合金中添加Sc元素的作用机制还存在一定争议。Zhang等[5]在Al-2Li-2Cu-0.5Mg-0.2Zr合金中添加0.1%~0.3%(质量分数)的Sc元素,实验结果表明,经双级均匀化处理(460 ℃/32 h+520 ℃/24 h)后,合金中的晶粒组织明显细化;……
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