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加拿大鋁業公司力拓加鋁公司Al-Cu-Li-Ag鋁合金8090鋁合金2090鋁合金2091鋁合金2195鋁合金2098鋁合金2198鋁合金2050鋁合金化學成分力學性能
近幾年來, 為了適應商用大飛機制造業的發展, 加拿大鋁業公司( 2007年為力拓公司收購改名為力拓加鋁公司, Ri-Tou Alcan)在原來的Al-Cu-Li鋁合金( 8090、2090、2091)基礎上開發出新一代的Al-Cu-Li-Ag鋁合金。原來的Al-Cu-Li鋁合金由于鋰含量高(w ( L i) = 1. 8% ~ 2% )導致熱穩定性與加工性能較低。近期研發的2195鋁合金及2098鋁合金的性能都有較大提高, 前者是為航天器開發的, 后者是為軍用飛機研制的, 不過它們的側重點在強度與低溫性能, 而商用飛機的要求是, 材料必須達到要求的破壞容限( dam age to lerance)。為此加拿大鋁業公司發展了一代可滿足商用飛機要求的Al-Cu-Li-Ag系鋁合金( 2198、2050鋁合金), 它們的性能位于高強度、中等韌性合金2195鋁合金與高破壞容限合金2196鋁合金性能之間, 強度與破壞容限得到很好的平衡, 它們得益于Cu、Li成分的恰當般配。
添加Ag加速T1( A l2CuL i)相的沉淀, 因而可縮短人工時效時間與提高峰值強度, 例如2198-T8機身薄板的強度提高了30% , 同時抗腐蝕性能也得到改善, 密度還下降4%, 參比合金為2024-T3。與7050-T7451鋁合金重型切削加工( heavily-machined, 即切削加工量在85%以上)的厚板( 50 mm )性能相比, 2050-T84鋁合金厚板性能高得多, 特別是與破壞容限有關的性能, 如開口疲勞強度( open hole)、斷裂韌性、抗疲勞裂紋增長性能有較大上升。
雖然這兩個合金的密度比高鋰低銅合金的高一些, 但仍比相應傳統合金的略低5% 左右。此外, 由于Al-Cu-Li-Ag鋁合金的抗蝕性更高些、破壞容限也更寬些, 所以Al-Cu-Li-Ag鋁合金既適合于制造低溫結構, 也更適合于制造現代航空器的結構, 可顯著減少航空器的維護工作量。2050鋁合金2004 年6 月在美國協會注冊,其成分(質量分數%) : 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、其他雜質每個0.05、總計0. 15, 其余為Al。
2198鋁合金的成分(質量分數,%) : 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 其他雜質每個0.05、總計0.15, 其余為Al。
2198鋁合金于2005年10月6日在美國鋁業協會公司注冊, 是最新注冊的一個新型鋁-鋰合金, 用于制造空客公司大型商用飛機機身。
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