2.3  铝锂合金

2.3 铝锂合金

新材料是航空航天技术的重要基础,航空航天技术的发展又不断对材料科学提出新的问题和要求。铝锂合金是近十几年来航空金属材料中发展最为迅速的一个领域。

锂是世界上最轻的金属元素。把锂作为合金元素加到金属铝中,就形成了铝锂合金。加入锂之后,可以降低合金的相对密度,增加刚度,同时仍然保持较高的强度、较好的抗腐蚀性和抗疲劳性以及适宜的延展性。因为这些特性,这种新型合金受到了航空航天以及航海业的广泛关注。

据悉,目前许多军机和民机大都可采用了这种合金。铝锂合金的成本大约只是碳纤维增强塑料的1/10。若采用铝锂合金制造大型民航飞机的钣金零组件,重量有望减轻14.6%,燃料节省5.4%,飞机成本将下降2.1%,每架飞机每年的飞行费用将降低2.2%。可以预料,随着材料科学的发展,将有越来越多的新型合金进入航空航天业、各个工业部门及千家万户。

以锂为主要合金元素的新型铝合金,隶属于2000系列(Al-Li-Cu-Zr)和8000系列(Al-Li-Cu-Mg-Zr)的范畴。其最大特点是密度低(相对密度仅约1.7),比强度、比刚度高,耐热性和抗应力腐蚀性能好,可进行热处理强化。

Al-Li合金已经在军用飞机、民用客机和直升机上使用或试用,主要用于机身框架、襟翼翼肋、垂直安定面、整流罩、进气道唇口、舱门及燃油箱等。