鋁鋰合金的發(fā)展
鋁鋰合金是近十幾年來航空金屬材料中發(fā)展較為迅速的一個領(lǐng)域。
鋰是世界上較輕的元素。把金屬鋰作為合金元素加到金屬鋁中，就形成了鋁鋰合金。加入金屬鋰之后，可以降低合金的比重，增加剛度，同時仍然保持較高的強度、較好的抗腐蝕性和抗疲勞性以及適宜的延展性。
1983年在巴黎國際航空博覽會上，世界上兩家較大的鋁合金生產(chǎn)企業(yè)——英國阿爾康鋁業(yè)公司和美國阿爾考鋁業(yè)公司，同時宣布研制成功新的革命性材料——鋁鋰合金。
專家們認(rèn)為，鋁鋰合金是從1943年發(fā)明鋁鋅系高強合金以來，鋁合金研究和開發(fā)的又一個里程碑。
其實，鋁鋰合金并不是個新鮮概念。對這種材料的認(rèn)識經(jīng)歷了相當(dāng)長的時間。由于鋰的比重小，在鋁中的溶解度高，長期以來人們就把鋰看作鋁的親密合作伙伴。早在本世紀(jì)20年代，科技工作者就對鋁鋰合金進行過許多評論。
1924年，德國研制成功一種工業(yè)鋁鋰合金——司克龍。這是一種僅含0.1%鋰的鋁鋅合金。它的機械性能比當(dāng)時盛行的鋁鎂合金——杜拉鋁要稍好一些。由于當(dāng)時杜拉鋁已得到公認(rèn)，所以影響了司克龍合金應(yīng)受到的廣泛重視。
1943年，高強度的鋁鋅鎂銅合金問世，再一次低估了鋁鋰合金的工業(yè)價值。1957年，英國研制成功了含鋰1.1%的X-2020鋁合金。這種合金用于美國艦載超音速攻擊機的機翼和水平尾翼的蒙皮上，取代原設(shè)計中的鋁合金后，RA-5C飛機的重量減輕6%。原蘇聯(lián)的科技工作者同時也研制出了一種含鋰2%的鋁合金。
又經(jīng)過10年徘徊，到1967年發(fā)生了世界范圍的能源危機后，各國又重新開始大規(guī)模研究鋁鋰合金。由于冶金技術(shù)和相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，使含鋰量更大、比重更小、強度更高的鋁鉀合金的出現(xiàn)成為可能。據(jù)認(rèn)為，目前許多先進的戰(zhàn)斗機和民航飛機大都采用了這種合金。鋁鋰合金的成本大約只是碳纖維增強塑料的1/10。如果采用鋁鋰合金制造波音飛機，重量可以減輕14.6%，燃料節(jié)省5.4%，飛機成本將下降2.1%，每架飛機每年的飛行費用將降低2.2%。可以預(yù)料，隨著材料科學(xué)的發(fā)展，將有越來越多的新型合金進入航空航天業(yè)、各個工業(yè)部門及千家萬戶。
