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加拿大铝业公司力拓加铝公司Al-Cu-Li-Ag铝合金8090铝合金2090铝合金2091铝合金2195铝合金2098铝合金2198铝合金2050铝合金化学成分力学性能
近几年来, 为了适应商用大飞机制造业的发展, 加拿大铝业公司( 2007年为力拓公司收购改名为力拓加铝公司, Ri-Tou Alcan)在原来的Al-Cu-Li铝合金( 8090、2090、2091)基础上开发出新一代的Al-Cu-Li-Ag铝合金。原来的Al-Cu-Li铝合金由于锂含量高(w ( L i) = 1. 8% ~ 2% )导致热稳定性与加工性能较低。近期研发的2195铝合金及2098铝合金的性能都有较大提高, 前者是为航天器开发的, 后者是为军用飞机研制的, 不过它们的侧重点在强度与低温性能, 而商用飞机的要求是, 材料必须达到要求的破坏容限( dam age to lerance)。为此加拿大铝业公司发展了一代可满足商用飞机要求的Al-Cu-Li-Ag系铝合金( 2198、2050铝合金), 它们的性能位于高强度、中等韧性合金2195铝合金与高破坏容限合金2196铝合金性能之间, 强度与破坏容限得到很好的平衡, 它们得益于Cu、Li成分的恰当般配。
添加Ag加速T1( A l2CuL i)相的沉淀, 因而可缩短人工时效时间与提高峰值强度, 例如2198-T8机身薄板的强度提高了30% , 同时抗腐蚀性能也得到改善, 密度还下降4%, 参比合金为2024-T3。与7050-T7451铝合金重型切削加工( heavily-machined, 即切削加工量在85%以上)的厚板( 50 mm )性能相比, 2050-T84铝合金厚板性能高得多, 特别是与破坏容限有关的性能, 如开口疲劳强度( open hole)、断裂韧性、抗疲劳裂纹增长性能有较大上升。
虽然这两个合金的密度比高锂低铜合金的高一些, 但仍比相应传统合金的略低5% 左右。此外, 由于Al-Cu-Li-Ag铝合金的抗蚀性更高些、破坏容限也更宽些, 所以Al-Cu-Li-Ag铝合金既适合于制造低温结构, 也更适合于制造现代航空器的结构, 可显著减少航空器的维护工作量。2050铝合金2004 年6 月在美国协会注册,其成分(质量分数%) : 0.08Si、0.10Fe、3.2 ~ 3.9Cu、0.20 ~ 0.50Mn、0.20~ 0.6Mg、0.05Cr、0.05Ni、0.25Zn、0.10Ti、0.05Ga、0.05V、0.06~ 0.14Zr、0.20~ 0.7A g、0.7~ 0.3Li、其他杂质每个0.05、总计0. 15, 其余为Al。
2198铝合金的成分(质量分数,%) : 0.08Si、0.10Fe、2.9~ 3.5Cu、0.50Mn、0.25 ~ 0.8Mg、0.05Cr、0.35Zn、0.10Ti、0.04~ 0.18Zr、0.10~ 0.50Ag、0.8~ 1.1Li 其他杂质每个0.05、总计0.15, 其余为Al。
2198铝合金于2005年10月6日在美国铝业协会公司注册, 是最新注册的一个新型铝-锂合金, 用于制造空客公司大型商用飞机机身。
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