鋁鋅鎂銅系合金

以鋅、鎂和銅為主要合金化元素的變形鋁合金。它是強(qiáng)度最高的(達(dá)600MPa)一個系，故有超高強(qiáng)鋁合金之稱，包括超硬鋁合金、高強(qiáng)高韌性鋁合金、高強(qiáng)鉚釘鋁合金和高強(qiáng)鍛造鋁合金等，屬可熱處理強(qiáng)化型鋁合金。

簡史1935～1936年，蘇聯(lián)的只薩利達(dá)烏等人研制了鋅鎂總含量為11％的鋁鋅鎂銅系合金，強(qiáng)度達(dá)到了592MPa，但終因腐蝕性能太差而未能得到應(yīng)用。1943年美國研制成了最早的超高強(qiáng)鋁合金7075，1956年蘇聯(lián)研制成了屬于該系的B95鋁合金。在此基礎(chǔ)上，采取調(diào)整鋅鎂含量，降低鐵、硅雜質(zhì)以及以鋯代鉻等合金化措施，使這一合金系得到了迅速的充實(shí)和發(fā)展。

成分和組織各國典型的鋁鋅鎂銅合金的牌號和成分列于表中。鋅、鎂和銅是主要合金化元素，合金化程度遠(yuǎn)比鋁鋅鎂系合金高。鋅鎂比(Zn／Mg)接近T(Al2Mg3Zn3)化合物的化合比2.71時，該系合金綜合性能最好。與鋁鋅鎂系合金相比，主要合金化元素中多了銅。銅的主要作用是提高強(qiáng)度和塑性，而更重要的是改善抗應(yīng)力腐蝕性能。因?yàn)樵诖慊饻囟?470℃左右)下，銅的最大溶解度為2％，所以合金中以加入1％～2％強(qiáng)化作用最明顯；銅又能改善晶界結(jié)構(gòu)，降低晶界和晶內(nèi)間的電位差，從而起到改善抗應(yīng)力腐蝕性能的作用。合金中添加了少量的過渡族元素錳、鉻、鈦、鋯，它們的作用與在鋁鋅鎂系合金中的作用相同。由于加入了這些元素，因而合金中除了有主要強(qiáng)化相η(MgZn2)和T(A12Mg3Zn3)相以外，還會有AlMgMn、AL12Cr2Mg、Al20Cu2Mn、CrAl7以及TiAl3和ZrAl3等相。此外，合金中含有有害雜質(zhì)鐵和硅，還能生成FeAl3相、(FeMn)AL6和Al(FeMn)Si等夾雜相(見鋁合金的相)。

各國鋁鋅鎂銅系典型合金的牌號和化學(xué)成分

性能、分類和用途該合金系的最大特點(diǎn)是強(qiáng)度高(最高的可達(dá)750MPa左右)，一般都能達(dá)到500MPa以上。合金在熱狀態(tài)和退火狀態(tài)塑性加工性能良好。為了保證高的強(qiáng)度，本系合金都在人工時效狀態(tài)下使用。合金的缺點(diǎn)是抗應(yīng)力腐蝕性能和斷裂韌性不佳，但可以通過包鋁保護(hù)和分級時效加以改善。根據(jù)對合金的性能要求和用途的不同，發(fā)展了不同類型的合金：為了提高強(qiáng)度而發(fā)展了超硬鋁合金，如中國的LC6合金、美國的7178合金、前蘇聯(lián)的B96I1合金等；為了提高合金的綜合性能而發(fā)展了高強(qiáng)度高韌性鋁合金，如美國的7475合金、7050合金和7175合金；為了提高剪切強(qiáng)度而發(fā)展了高強(qiáng)鉚釘鋁合金，如中國的7．A03(LC3)合金、前蘇聯(lián)的B94合金；為了提高塑性以改善鍛件的高向力學(xué)性能而發(fā)展了高強(qiáng)鍛造鋁合金，如前蘇聯(lián)的B93合金、美國的7079合金等。在中國，目前列入國家標(biāo)準(zhǔn)的鋁鋅鎂銅系合金有7A03、7A04(LC4)、7A09(LC9)和7A10(LClO)合金。這個系的合金主要用于航空和航天領(lǐng)域，進(jìn)入民用領(lǐng)域的不多。

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