铝锂合金是一种在铝合金中添加锂元素的合金,是一种新型的轻质材料,它具有轻质量、高弹性模量等特征,用其代替常规的高强度铝合金,可使结构质量减轻十分之一到五分之一,刚度提高近五分之一,所以铝锂合金用作结构材料具有非常大经济效应,被公认为是21世纪最有发展的材料。铝锂合金的发展被划分为三个阶段。第一代早期铝锂合金是20世纪50年代被发明的出来的,当时的牌号有美国的2020,俄罗斯的1420等,在那个时代曾引起了一度热议被看好,但是存在着各向异性严重、断裂韧性差等问题。20世纪80年代,第二代铝锂合金进入人们的视野范围,代表性的合金有2090、8090等,弹性模量非常高,但是材料其他性能仍然存在较强的各向异性。第三代铝锂合金是20世纪90年代,为了解决第二代铝锂合金本身的不足,而研发出来的。代表的牌号有2094、2095等。近年来铝锂合金开始向超强、超韧性、超低密度、低各向异性、改善焊接性能以及热稳定性等方向发展。本课题主要针对8090铝锂合金的熔炼工艺、热处理对材料性能的影响进行了探究。由于金属锂具有很高的化学活泼性,容易与水剧烈反应,铝锂合金熔炼过程中轻质元素烧损严重,甚至引起爆炸。而铸锭也容易产生成分偏析以及夹渣,所以铝锂合金的熔炼和加工就变得异常复杂,本实验采用传统熔炼方法熔炼8090铝锂合金,并且探究了覆盖剂对化学成分烧损的影响,锂元素对铸锭偏析的影响以及采用了后续的热处理工艺来改善合金的组织和性能。探究了不同时效对硬度的影响,以及对合金采用热变形后对材料性能的影响。结果表明,添加覆盖剂可以明显减少锂和镁元素的烧损,锂元素的轻微偏析不会对凝固组织造成影响。随着时效时间的延长,析出相趋于更加均匀的弥散析出,时效时间在9h时,效果最佳,而此时的硬度也达到最大值。随着材料变形量的增加,其抗拉强度提高的同时延伸率下降。在铸件凝固过程中,采用振动、搅拌或旋转等方法,均能有效细化合金组织。本实验采用在凝固过程中外加不同强度的脉冲磁场的方式来研究其对铸态组织的影响。结果表明,外加脉冲磁场可以明显细化晶粒组织,并且随着脉冲磁场电流的增加,细化效果越来越好,在脉冲磁场电流参数为300A时,柱状晶全部变为细小的等轴晶,弥散分布于基体中,细化效果最佳,当脉冲磁场电流参数调为500A时,细化效果略有下降趋势。