中间退火对2E12铝合金组织和性能的影响

郑林峰,陈 忱,曹瑶琴,伊琳娜

(1.中国直升机设计研究所，江西 景德镇 333001；2.北京航空材料研究院,北京 10095)

0 引言

铝合金具有比强度、比刚度高，塑性优良，铸造和可切削性也较好等优点，已成为航空工业不可缺少的原材料。目前铝合金为使用最广泛的航空、航天用结构材料[1-2]。在民用飞机结构上的用量达到70%～80%，在军用飞机结构上的用量达到40%～60%[3-5]。

2E12(相当于国外2524)薄板是新一代机身蒙皮用损伤容限型铝合金，与传统2024铝合金相比，在其他性能相当的情况下，疲劳裂纹扩展速率低一个数量级[6]。与传统的2A12合金相比，该合金薄板和型材可在T3状态下直接成形为机身蒙皮、桁条类零件。采用2E12铝合金直接成形各类零件可显著提高构件使用寿命，大大降低制造成本，目前已广泛应用于国外F-35、A380及各种航空器中对损伤有特殊要求的结构[7-17]，国内大客飞机上也已部分选用。

2E12铝合金在直升机上主要用于角盒、支架、蒙皮、普通框、平板等结构，用于替代2A12合金。2A12合金在某型直升机上的使用情况见图1。由图1可知，尽管铝合金在直升机上主要以O态供应为主，但T4态零件数量也相对较多，采用2E12-T3代替2A12-T4可免除T42热处理过程，将会大大降低制造成本。本文针对直升机用2E12薄板在研制过程中出现的技术问题，通过对比分析不同热处理工艺板材的显微组织以及力学性能，研究中间退火工艺对板材显微组织及性能的影响。

图1 某型直升机不同规格2A12铝合金使用情况

1 试验方法及材料

1.1 材料及处理工艺

本试验所用材料为西南铝厂生产的2.5mm 厚的2E12铝合金薄板，其化学成分如表1所示。……