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一、

　　目前使用廣的是ZM2（ZE41）合金，ZM8（ZE63）合金消除熱裂傾向，其鑄焊性能好，光滑與缺口疲勞極限（σ5×107）分別達(dá)和70MPa，斷裂韌性為21MPa·m1/2。　　主要有Mg-Mn、Mg-Al-Zn、Mg-Zn-Zr、系合金，典型牌號如表2.1所示。其中，Mg-Y-Zn-Zr系合金為熱強(qiáng)變形鎂合金MB22，主要可制成板材，其高溫瞬時(shí)強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度明顯優(yōu)于MB3和MB8合金，具有良好的成形和焊接性能，無應(yīng)力腐蝕傾向。在400℃下反復(fù)短時(shí)退火后，對強(qiáng)度影響不大，有利于零件的熱成形。MB22可推薦用于300℃以下短期工作的天結(jié)構(gòu)零件。αMg固溶體及 β（Mg9Y）化合物具有很高的熱穩(wěn)定性，能阻礙高溫應(yīng)力作用下的變形，是具有優(yōu)異高溫性能的變形鎂合金。

　　MB8合金的耐熱性能如表2.2所示。以1.5mm退火板為例，其150℃和200℃的100h持久強(qiáng)度分別達(dá)到108MPa和49MPa；棒　　含Ag富Nd稀土鎂合金已長期廣泛用于制造飛機(jī)、的鑄件，如美洲虎攻擊機(jī)座艙蓋骨架、超黃蜂直升機(jī)起落架外筒、輪轂等。ZM8（ZE63）合金需采用氫化處理，氫滲入使其共晶中的稀土沉淀為稀土氫化物，Zn從共晶中釋出并擴(kuò)散至基體，在時(shí)效沉淀時(shí)使合金力學(xué)性能顯著提高，用于RB211發(fā)動機(jī)推力換向器的維夫型格柵，還用于JT9D發(fā)動機(jī)。壓力氫化工藝可以減少氫化處理時(shí)間50%，使合金應(yīng)用增多。采用（0.05%～0.15%）Cu可以降低鎂合金中的含Ag量1%，還可以使高溫蠕變強(qiáng)度略有提高。

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魯志強(qiáng)-（1）（5）（3）（5）（8）（0）（0）（9）（2）（2）（0）

二、

采用各種連續(xù)或不連續(xù)的纖維或陶瓷顆粒可以大幅度增強(qiáng)鎂基合金，制備出多種鎂基復(fù)合材料，具有低密度、強(qiáng)度高、剛性好、耐磨、耐溫等特性，具有較大的應(yīng)用潛力。

　　用硼、石墨纖維可制出大幅度提高室溫和高溫強(qiáng)度的鎂基復(fù)合材料，性能有明顯的擇優(yōu)取向。石墨纖維增強(qiáng)的鎂基合金具有膨脹系數(shù)低，甚至在某些情況下達(dá)到或接近零，對于高溫下要求尺寸穩(wěn)定的零部件具有特殊用途。用短纖維如短切Al2O3纖維，SiC晶須則能隨機(jī)取向，基本各向同性，也具有較好的增強(qiáng)效果，可用于適當(dāng)?shù)膽?yīng)用領(lǐng)域。顆粒增強(qiáng)鎂基合金以其可采用液體冶金方法，選用價(jià)格便宜的顆粒原料如Al2O3和SiC，采用砂型鑄造，壓力鑄造和擠壓工藝制取鎂合金復(fù)合材料零部件，有些已經(jīng)用于制造汽車發(fā)動機(jī)的零件。制結(jié)果表明，ZK60A（T5）合金（Mg-5.5Zn-0.5Zr）采用SiCp、SiCw和B4Cp增強(qiáng)取得明顯效果，如表2.7所示，其鑄錠經(jīng)擠。

　　變形鎂合金目前主要有 Mg-Zn系 MB-1和含少量 Ce（0.15% ～0.35%）MB-8合金（耐蝕、易焊、高強(qiáng)）；系MB-2（高塑）和MB-3（中強(qiáng)）合金；Mg-Zn-Zr系（高強(qiáng)）、MB-22（含 Y，高溫短時(shí)）和 MB-2（含 Y，強(qiáng)度高于MB15）合金，可制成板、棒、型、管材和鍛件。鑄造鎂合金目前主要有Mg-Al-Zn系的Zm-5（熱裂小）合金；Mg-Zn-Zr系的Zm-1、Zm-2（稀土）、Zm8（稀土）和Zm-7（含Ag）合金；系Zm-3、Zm4、Zm6和Zm8、Zm9合金等。Zm3和Zm4用于耐溫150℃以上承力不大的零件，Zm6用于250℃以下承載較大的零件。Zm5和Zm7等合金在我國飛機(jī)的發(fā)動機(jī)和附機(jī)、雷達(dá)均。　　

三、

得到不同數(shù)量的應(yīng)用。Zm5合金還不同程度應(yīng)用在HB7地空艙體，JB型衛(wèi)星，“長征”火箭、“神舟”飛船上，可在150℃以下使用。Zm5在上海大眾汽車上每輛應(yīng)用15kg，用于缸蓋、輪轂。

　　此外，還可用于計(jì)算機(jī)、、數(shù)字機(jī)、電腦、電視機(jī)等殼體，具有磁屏蔽、阻尼作用。

　　俄羅斯МЛ-9和МЛ-10合金含Nd+Y，具有較高的耐熱和耐蝕性，廣泛用于米格29、蘇27、蘇37飛機(jī)和 АЛ -31Ф、АЛ -37Ф發(fā)動機(jī)。蘇27、蘇37用170多件，АЛ -31Ф 發(fā)動機(jī)用20多件，典型零件為附件傳動前、后機(jī)匣。

　　美國WE43合金亦是含Nd+Y合金，用于制造直升機(jī)旋翼傳動機(jī)匣，分別在NH90、EC120、MD500、MD600、S92應(yīng)用，鑄件重量分別為26kg、18kg、14kg、14kg、260kg。在MD600N中用于制造齒輪箱殼體時(shí)需采用耐蝕涂層（Tagnite8200），耐蝕性與鋁合金相當(dāng)，使齒輪箱功率由312.4kW增至441kW。

　　新型耐熱鎂合金主要發(fā)展無溶劑熔煉的高溫、高強(qiáng)、耐蝕合金系列。得到應(yīng)用的Mg-Nd-Y-Zr系合金有俄羅斯МЛ -19、美國WE54和代替Th放射性元素的HK31、HK32合金。采用含Nd+Y低的WE43代替WE54合金，克服其在120℃ ～200℃韌性降低的缺點(diǎn)。采用無溶劑熔煉工藝，采用（0.1% ～0.5%）

　　保護(hù)，可使合金力學(xué)性能略有提高，耐蝕性提高1倍 ～2倍，Nd燒蝕由15%降至1%。WE43具有優(yōu)異的室溫和高溫綜合性能。耐熱鑄造鎂合金主要用于制造發(fā)動機(jī)機(jī)匣、整流艙、電動機(jī)機(jī)匣、液壓系統(tǒng)殼體、增壓機(jī)機(jī)匣、燃燒室罩等。高溫鋁合金傳統(tǒng)鋁合金的使用溫度均低于200℃，難以滿足宇高速飛行器和推進(jìn)器發(fā)展對材料的要求。研制使用溫度高于200℃，達(dá)到300℃～350℃的高溫鋁合金具有重要應(yīng)用價(jià)值，可用于部分代替鈦合金，使飛行器和發(fā)動機(jī)減輕重量、降低成本。要求在使用溫度具有穩(wěn)定的組織。和屈服強(qiáng)度、蠕變強(qiáng)度。是制造飛機(jī)進(jìn)氣道、風(fēng)扇的優(yōu)選材料，在火箭

四、

發(fā)動機(jī)、飛船、衛(wèi)星、汽車發(fā)動機(jī)上亦有廣泛應(yīng)用前景。按制造工藝分類有粉末、變形高溫鋁合金和鑄造高溫鋁合金。提高鋁合金在高溫200℃ ～400℃的組織穩(wěn)定性及其持久、蠕變、疲勞性能可采用多種強(qiáng)化方法，使合金獲得穩(wěn)定的固溶體、沉淀相、晶界組織結(jié)構(gòu)，獲得均勻、穩(wěn)定的彌散相、增強(qiáng)相。傳統(tǒng)鋁合金在高溫下組織不穩(wěn)定，導(dǎo)致高溫性能下降。添加高平衡固溶度元素可以達(dá)到固溶強(qiáng)化效果；添加低平衡固溶度、低擴(kuò)散系數(shù)元素可以使其形成鋁的金屬間化合物相，可提高高溫強(qiáng)度。添加元素有Fe、Mo、Zr、V、Cr、Si、Ti等。從Al-9.5Fe-1.6V合金的相分析可知，獲得的高溫強(qiáng)化相有鋁、鐵金屬間化合物相Al3Fe、Al6Fe；有鋁、釩金屬間化合物相Al10V、Al23V4，在高溫下均較穩(wěn)定，相應(yīng)可使合金具有高的持久強(qiáng)度和蠕變性能。　　采用鑄造方法直接將熔煉的各種高溫鋁合金溶液注入砂型、金屬型、熔模，可制成不同用途的鑄件。

　　鑄造高溫鋁合金主要有Al-Cu、Al-RE系合金，典型的有205（Zl5MnCdVA）、206（ZlCu8RE2MnZr）、207（ZlRE5Cu3Si）、208（ZlCu5Ni2CoZr）合金，合金的高溫性能如表2.9所示。測試208合金不同溫度蠕變性能（σT℃）數(shù)據(jù)表明，250℃、300℃、350℃分別。

　　鋁合金在高溫下組織不穩(wěn)定導(dǎo)致性能下降，即使采用快速凝固（RS）和機(jī)械合金化（MA）生產(chǎn)合金亦有同樣問題。從原理上只有通過添加很低平衡固溶度和很低擴(kuò)散速率的合金元素來解決，即讓這些元素和Al形成各種金屬間化合物，或碳化物、氧化物，只有這些化合物在高溫下才能發(fā)揮強(qiáng)化相效果。這即是采用RS和MA制備技術(shù)的原因。

　　從研制出的八種合金可以看出，添加的合金化元素主要為Fe、Ce、V、Si、Mo、Zr、Cr、Mn等。從Al-9.5Fe-1.6V合金相分析可知，獲得的高溫穩(wěn)定相為Al3Fe、Al6Fe、Al10V、Al23V4。研制的粉末高溫鋁合金的成分與性能如表2.11所示，Al-Fe-Ce和Al-系具有良好的高溫強(qiáng)度與塑性，溫度超過350℃容易形成有害相。其中Al-Fe-V-Si系合金具有高的室溫和高溫強(qiáng)度。

五、

230℃，其抗腐蝕性能與 6061鋁合金相當(dāng)，裂紋擴(kuò)散速率可與相當(dāng)，鍛造后可替代7091-TE69擠壓件，制造飛機(jī)縱梁，制成B-757飛機(jī)的7090-E71鍛件。CZ-42與2024-T8相比較，經(jīng)260℃、100h保持后，強(qiáng)度高50%；316℃、100h保持后，室溫強(qiáng)度仍保持90%，代替2024在飛機(jī)上應(yīng)用可顯著減輕重量，降低成本50% ～70%。鑄造高溫鋁合金ZL-205等可采用砂型、金屬型、熔模鑄造成飛機(jī)發(fā)動機(jī)機(jī)匣、缸蓋、空氣分配器、電動活門殼體等。代替銅或鈦合金，顯著減輕重量和降低成本。ZL-20室溫強(qiáng)度達(dá)500MPa，250℃達(dá)255MPa，廣泛用于制造發(fā)動機(jī)和衛(wèi)星鑄件。

　　消除有害相可顯著提高Al-Fe-Ce和Al-Fe-V-Si系合金的斷裂韌性，提高安全裕度；合金經(jīng)過RS+MA加工后其強(qiáng)度可保持到更高溫度，顯著提高抗蠕變性能。美國AlCoa技術(shù)中心采用霧化快凝制備Al-8Fe-7Ce合金，經(jīng)擠壓其室溫和315℃拉伸強(qiáng)度分別達(dá)到563MPa和271MPa，延伸率8%，熱軋態(tài)（Al-）薄板KⅠC達(dá)26MPam-1。

　　采用機(jī)械合金化制備Al-Ti（8% ～12%）合金，其在100℃以上的拉伸強(qiáng)度顯著高于2024TB和7075TF鋁合金，如圖　　2.3所使用溫度超過400℃以上的鈦合金為高溫鈦合金。主要應(yīng)用于、天工業(yè)的高溫部位，制造發(fā)動機(jī)零件，飛行器蒙皮等。

　　具有高的室溫強(qiáng)度和塑性，高的高溫持久、蠕變、疲勞強(qiáng)度，良好的斷裂韌性、熱穩(wěn)定性和加工工藝性能。因其具有高的耐熱強(qiáng)度、低密度、耐蝕性好等優(yōu)點(diǎn)，用于代替耐熱不銹鋼、鎳基高溫合金等，可以顯著減輕零部件的結(jié)構(gòu)重量，被廣泛用于制造、天發(fā)動機(jī)壓氣機(jī)葉片、盤，鑄造殼體等零件。隨著發(fā)動機(jī)渦輪前溫度的提高，壓氣機(jī)使用溫度相應(yīng)提高，高溫鈦合金得到迅速和持續(xù)的發(fā)展，已發(fā)展為系列合金。

　　高溫鈦合金按顯微組織可分為 α 型、近 α 型、α +β 型和金屬間化合物型合金。α型合金熱強(qiáng)性能好、可焊、熱加工困難。為了提高和改善鈦合金在400℃以上的持久、蠕變、疲勞等性能，需要采用多種強(qiáng)化方法來實(shí)現(xiàn)。固溶強(qiáng)化是添加穩(wěn)定α 元素如Al、Sn、Zr，可固溶強(qiáng)化 α 相，提高其持久、蠕變強(qiáng)度；添加 β 穩(wěn)定元素Mo等，提高室溫和高溫拉伸強(qiáng)度，改善合金的組織和性能穩(wěn)定。彌散強(qiáng)化是添加少量Si和稀土元素等，或者在合金中產(chǎn)生彌散強(qiáng)化的難熔化合物質(zhì)點(diǎn)。熱處理強(qiáng)化是對馬氏體型的α +β合金中含有一定數(shù)量的β 相，在固溶處理后進(jìn)行時(shí)效處理，β 相可分解析出二次α 相，使合金得到強(qiáng)化。形變熱處理強(qiáng)化是在高溫下變形，然后在一定溫度下進(jìn)行穩(wěn)定化處理，使之獲得顯微組

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