反饋

超硬鋁合金

超硬鋁合金指的是具有超高強度的鋁-鋅-鎂-銅系合金，是現有鋁合金中強度最高的，故又有超高強鋁合金之稱。其典型合金牌號有中國的7A04(LC4)合金，美國的7075合金和前蘇聯的B95合金。為了進一步提高強度，在這些合金的基礎上，中國發展了LC6合金，美國發展了7178合金，前蘇聯發展了B96合金。這類合金可熱處理強化，在人工時效狀態下使用。

中文名: 超硬鋁合金
英文名: superhard aluminium alloy
熔點: 460～475℃

應用: 飛機制造業
強度: 600MPa
學科: 材料科學

超硬鋁合金介紹

變形鋁合金的一類，主要是鋁鋅鎂銅系合金，代號LC。強度極限可達500～700MPa，是目前室温強度最高的一類鋁合金。除了主要合金元素之外，還往往加入少量鉻、錳、鈦等。鋅和鎂是主要強化元素，銅起補充強化作用並提高抗應力腐蝕性，錳和鉻可提高人工時效強化效果。主要強化相是MgZn₂和 Al₂Mg₃Zn₃，其次是Al₂CuMg。均在淬火、人工時效狀態下使用。由於抗蝕性差，一般在表面包有含1 %鋅的包鋁層。主要用作受力較大的結構件。如飛機大梁、桁條、加強框蒙、起落架等。主要牌號有LC4 (含有1.4～2.0%銅，1.8～2.8%鎂， 0.2～0.6%錳，5～7%鋅，0.10～0.25%鉻) 、 LC6 (含有2.2～2.8%銅，2.5～3.2%鎂，0.2～ 0.5%錳，7.6～8.6%鋅，0.1～0.25%鉻) 和LC9 (含有1.2～2.0%銅，2～3%鎂，5.1～6.1%鋅， 0.16～0.30%鉻) 等。^[1]

超硬鋁合金主要添加元素

鋅、鎂和銅是合金的主要添加元素，它們的總含量有的合金可高達13.5%(LC6和B96合金)，鋅鎂比(Zn/Mg)在2.7左右。合金的主要相組成物是η(MgZn₂)、T(Al₂Mg₃Zn₃)和S(Al₂CuMg)相(見鋁合金的相);少量添加的錳、鉻、鈦等過渡族元素在合金中生成的化合物，能改善塑性和抗蝕性，並能抑制再結晶過程。鐵和硅是有害雜質，不僅能降低強度和耐蝕性，而且能顯著地降低斷裂韌性。

超硬鋁合金特點

這類合金的特點是固溶強化温度範圍比較寬(460～475℃)，熱處理強化效果明顯，強度很高(達600MPa)。合金在熱狀態和退火狀態下，塑性加工性能良好。各國幾種典型超硬鋁合金的牌號和成分列於表1，相應的力學性能列於表2。

表1 各國典型超硬鋁合金牌號和化學成分

牌號	國別	主要成分/%						雜質/%		鋅鎂比
牌號	國別	Zn	Mg	Cu	Cr	Mn	Ti	Fe	Si	Zn/Mg
7A04(LC4)	中國	5.0～7.0	1.8～2.8	1.4～2.0	0.1～0.25	0.2～0.6		0.50	0.50	2.61
LC6	中國	7.6～8.6	2.5～3.2	2.2～2.8	0.1～0.25	0.2～0.5		0.50	0.30	2.82
7075	美國	5.1～6.1	2.1～2.9	1.2～2.0	0.18～0.28	0.30	0.20	0.50	0.40	2.24
7178	美國	6.3～7.3	2.4～3.1	1.6～2.4	0.18～0.35	0.30	0.20	0.50	0.40	2.47
B95	前蘇聯	5.0～7.0	1.8～2.8	1.4～2.0	0.1～0.25	0.2～0.6		0.50	0.50	2.61
B96	前蘇聯	8.0～9.0	2.3～3.0	2.0～2.6	≤0.05	0.10		0.40	0.30	3.21

表2 各國典型超硬鋁合金的力學性能

合金	狀態	力學性能			制品類型
合金	狀態	σb/MPa	σ0.2/MPa	δ/%	制品類型
7A04(LC4)	T6(CS)	600	550	8	型材
LC6	T6(CS)	680	640	7	型材
7075	T6	570	500	11	型材
7178	T6	610	530	9	型材、棒材
B95	T1	600	560	7	擠壓帶板
B96Ц1	T1	740	710	7	棒材