高强度铝合金的研究现状及发展趋势
沈国柱
摘要：高强度铝合金有着密度低、强度高、焊接性能好的特点，在我国工业领域中得到了广泛的应用，有效地推动了我国社会经济的发展。本文就高强度铝合金的研究现状及发展趋势进行了相关的分析。
关键词：高强度铝合金；研究；发展趋势
0 引言
高强度铝合金作是重要的轻质高强结构材料，它抗拉强度、韧性以及耐腐性都较高，在我国当前社会发展过程中有着较为广阔的应用前景。近年来，高强度铝合金被广泛地应用于航空工业以及民用工业等领域，已成为航空工业的主要结构材料之一，有效地推动了我国航空事业的发展。高强度铝合金作为一种高性能的材料，为了促进这种高强度铝合金的发展，就必须加大研究，研发出性能更好的铝合金材料，进而为我国现代化事业的发展提供保障。
1 高强度铝合金的介绍
高强度铝合金是将一些微量稀土原料加入到高品质的原铝中，以此来提高原铝的强度，如抗拉强度、导电性、延展性、耐腐蚀性等。如将硅、锶等少量元素按特定比例加入铝中就是A356铝合金，专用于汽车铝轮毂的铸造。将其它特定的稀土加入铝中，可产出用于铸造铝导线、飞船、飞机、某些武器等的零部件的特种铝合金。高强度铝合金具有密度小、强度高、加工性能好及焊接性能优良等特点，在我国当前社会发展过程中有着不可替代的作用，尤其是我国航天事业，已成为我国航空工业的主要结构材料之一。
2 我国高强度铝合金发展现状
就我现阶段的发展水平来看，受科技以及经济水平的制约，高强度铝合金的研究开发起步比较晚，而随着我国科技以及经济水平的提高，我国对高强度铝合金的研究也越来越深入，并取得了一定的成绩。在20世纪80年代，在我国东北轻合金加工厂以及北京航空材料研究所研制出了M-Zn-Mg-Cu系高强高韧铝合金，使得我国高强度铝合金的研究进入了一个新的阶段，并逐渐转入到实用化阶段，如：7075、7175以及7050等系类产品已经被应用于各种航空器机构件的制造。而随着科技水平的发展，在20实际90年代中期，我国北京航空材料研究所采用常规半连续铸造法研制出了一种7A55的超高强铝合金。近年来，研究者又成功的研制出了一种比7A55强度更高的7A60合金。在“九五”期间，北京有色金属研究总院和东北轻合金加工厂纷纷研制俄罗斯B96Ц合金成分的超高强7XXX系铝合金，并取得了一定的成就，使得人们对高强度铝合金有了一个新的认知。纵观我国高强度铝合金研究视野来看，其基本是沿着高强度、低韧性、高强度、高韧性、强耐腐蚀性的方向发展，对铝合金研究也越来越深入。
3 高强度铝合金的研究发展趋势
3.1 复合微合金化
高强度铝合金是在高品质的原铝中加入微量稀土元素来提高原铝的强度的一种材料，这种高强度铝合金主要是应用于我国航空事业当中，然而随着我国航空事业发展，对高强度铝合金的强度要求也越来越高，现有的高强度铝合金材料难以满足航空工业发展的需要。为此，在高强度铝合金未来发展道路上，应当加大研究，添加微量过渡族元素以及稀土元素，研发出各种满足不同需要的高强度铝合金材料。
3.2 改进传统的铸锭冶金制备技术
铸锭冶金作为高强度铝合金制作过程的一个重要环境，其主要目的就是去除杂质，不断提高铸锭冶金质量。然而当前铸锭冶金加工工艺大多是用铜水浇铸，而铜水是液态的，其去杂质效果不是较强。为此，在高强度铝合金研究发展中，就必须改进传统的铸锭冶金制备技术，采用和研究各种先进的熔体净化和变质处理方法，提高铸锭冶金质量。
3.3 深入研究高熔之状态下合金的热处理工艺
热处理工艺作为高强度铝合金制作中不可或缺的一部分，热处理是指材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能，其特点是改善工件的内在质量。在热处理工艺、温度、时间、火候都将影响到处理效果，如合金经固溶热处理或冷塑性形变后，在室温放置或稍高于室温保持时，其性能随时间而变化的现象。对于高强度铝合金而言，热工艺处理的好坏直接关系到了铝合金材料的韧性和强度，为此，在高强度铝合金研究中，即必须不断深化铝合金热处理工艺，研究合金强化固溶处理及多级多重相时效析出的沉淀强化机制，提高合金基体的过饱和固溶度以及提高沉淀相的体积分数，通过MPt、GBP和PEZ的最佳配合，使合金朝着高强度、高韧性、良好抗腐蚀性的方向发展。
4 结语
高强度铝合金作为当前航空结构主要材料之一，伴随着我国航空工业的发展，对高强度铝合金的需求也在不断增加。为了更好地满足我国现代社会发展的需求，就必须加大高强度铝合金的研究。为了研制出性能更好的高强度铝合金材料，在研制过程中就必须深入合金的热处理工艺，不断改进铸锭冶金制备技术，添加稀土元素，进而研制出满足各种需求的高强度铝合金材料。
