7 系超硬鋁的概述

超硬鋁合金的淬火溫度較寬，過(guò)燒敏感性小，在 460～500℃之間淬火， 皆可保證合金的性能，例如 LC4 板材，一般規(guī)定淬火溫度為 470±5℃，其他幾種常用的超硬鋁合金也采用此規(guī)范。超硬鋁合金的性能對(duì)淬火冷卻速度的敏感， 因此在淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間和淬火介質(zhì)上必須有所規(guī)定， 生產(chǎn)中一般把轉(zhuǎn)移時(shí)間限制在 15 秒以?xún)?nèi)，在較緩慢的冷卻條件下，不僅強(qiáng)度下降，同時(shí)抗腐蝕性也受到損害。

超硬鋁的熱處理方法：超硬鋁合金是一種可熱處理強(qiáng)化的邊形鋁合金， 其熱處理方法可采用退火，固溶， 時(shí)效等一般的熱處理方法。但一般不采用自然時(shí)效制度，其原因是 Al-Zn-Mg-Cu 系合金 G.P.區(qū)形成速度緩慢，自然時(shí)效過(guò)程常常延續(xù)數(shù)月才能達(dá)到穩(wěn)定的階段，而且和人工時(shí)效相比，抗應(yīng)力腐蝕能力也較差， 故超硬鋁合金只進(jìn)行人工時(shí)效處理。超硬鋁合金的人工時(shí)效制度分單級(jí)和分級(jí)時(shí)效兩種。以 LC4 合金為例，單級(jí)時(shí)效規(guī)范為

120℃時(shí)效 24 小時(shí)，此時(shí)沉淀相結(jié)構(gòu)以 G.P.區(qū)為主，并有少量η′,合金處于時(shí)效硬化狀態(tài)；分級(jí)時(shí)效為 120℃3 小時(shí)+160℃3 小時(shí)，此時(shí)強(qiáng)化相以η′為主。第一次處理相當(dāng)于形核處理，第二次提高時(shí)效溫度，以原 G.P.區(qū)為核心， 形成均勻分布的η′相，使合金保持較高的疲勞性能及抗應(yīng)力腐蝕能力。

超硬鋁的品種、用途與特點(diǎn)：在超硬鋁合金中，LC3 屬鉚釘用鋁，強(qiáng)度與LC4 相同， 但塑性較高。為了獲得較高的塑性及鉚接性能，不僅把鐵、硅等雜質(zhì)含量限制在最低水平，不加錳、鉻， 而且降低了塑性有不利影響鎂含量，提高了鋅含量。合金的相組成為α、MgZn2、T(Al2Zn3Mg3)及 TiAl3。熱處理為 470±5℃淬火， 十晝夜之內(nèi)進(jìn)行人工時(shí)效（100℃/3 小時(shí)+168℃

/3 小時(shí)）?？稍诖慊饡r(shí)效后任何時(shí)間內(nèi)進(jìn)行鉚接。LC3 的典型性能為：σ 0.2=52.0MPa，δ=14%，τ0.2=32.0 MPa，在鉚釘鋁材中，LC3 的強(qiáng)度最高。

LC4 合金和蘇聯(lián)的 B95 和美國(guó)的 7075 相當(dāng)，是應(yīng)用最早和最廣的一種超硬鋁合金?？缮a(chǎn)板，型材和模鍛件，應(yīng)用于飛機(jī)結(jié)構(gòu)，如翼梁、蒙皮，起落架等。7075  鋁合金及其他超硬鋁合金的一個(gè)共同缺點(diǎn)是耐熱性低，例如在 125℃負(fù)載工作超過(guò) 100 小時(shí)，強(qiáng)度降低 10%， 在 175℃則降低 70%， 因而使用溫度不應(yīng)超過(guò) 120℃。LC5 是在 LC4 合金基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的超硬鋁合金。由于不含鉻， 又降低了鎂、銅含量， 故提高了塑性， 適于鍛造螺旋槳葉。LC6 是含有大量鋅、鎂、銅的高合金化超硬鋁合金，與蘇聯(lián)的 B96 和美國(guó)的 7001 相當(dāng)，是強(qiáng)度最高的一種鋁合金。和 LC4 一樣，LC6 的缺點(diǎn)是熱