??? 工業(yè)上通常把厚度大于6mm的鋁合金板材稱為厚板。高強(qiáng)高韌鋁合金厚板是航空、航天以及軍事領(lǐng)域的重要材料，在國(guó)家的軍事、政治和經(jīng)濟(jì)中占有重要的戰(zhàn)略地位。高性能鋁合金厚板作為主要承力構(gòu)件，其使用比例占飛機(jī)上總的鋁材用量的35%～50%。在新一代軍用飛機(jī)中，由于復(fù)合材料和鈦合金用量的增加，鋁合金的總用量有所減少，但高性能鋁合金厚板的用量卻增加了。我國(guó)正在大力發(fā)展宇航事業(yè)，對(duì)高性能鋁合金厚板的需求越來(lái)越迫切，并急需在國(guó)內(nèi)建立一套從研制到開(kāi)發(fā)并能批量生產(chǎn)的獨(dú)立自主的完整體系。

與鋁合金薄板、擠壓件、鍛件等產(chǎn)品形式相比，高性能鋁合金拉伸厚板制備技術(shù)有如下幾個(gè)特點(diǎn)：（1）因高強(qiáng)度鋁合金塑性較差，故鋁合金厚板一般只能通過(guò)熱塑性加工而成形，而不能采用冷軋實(shí)現(xiàn)最終成形；（2）因厚向尺寸大而難以實(shí)現(xiàn)95%以上的連續(xù)大變形，故實(shí)現(xiàn)合金的組織細(xì)化與均勻化有很大難度；（3）淬火過(guò)程中厚板內(nèi)存在較大的溫度梯度，會(huì)形成較高的宏觀殘余應(yīng)力，故鋁合金厚板必須采用拉伸方法進(jìn)行矯直和降低殘余應(yīng)力。

鋁合金厚板的強(qiáng)韌化，主要有以下途徑：

（1）調(diào)整合金中的主要合金元素含量以及各組元的比例，添加微量過(guò)渡族元素以及稀土元素，從而改變合金中各種化合物的比例和合金的物理性能，以開(kāi)發(fā)出對(duì)應(yīng)各種不同需要的新型合金。例如，在Al-Zn-Mg-Cu合金中添加Sc元素，既可以細(xì)化晶粒，又能顯著提高合金的強(qiáng)度。研究表明，添加0.1%Sc，鋁合金強(qiáng)度可以提高10～20MPa。Sc對(duì)鋁合金的耐腐蝕性能、焊接性能也都起有益的作用。近年來(lái)，俄羅斯采取向Al-Zn-Mg合金中同時(shí)添加Sc和Zr的方法，開(kāi)發(fā)了抗疲勞性能、焊接性能和韌性優(yōu)良的高強(qiáng)鋁合金。

（2）進(jìn)一步減少Fe，Si等各種雜質(zhì)含量，提高合金的純度，改善高強(qiáng)鋁合金的斷裂韌性，抗疲勞性能和抗應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂性能以及抗鑄造裂紋能力。研究表明，當(dāng)Fe，Si含量均小于0.1%時(shí)，上述性能會(huì)大幅度提高。

（3）采用新工藝。例如，利用有模低頻電磁鑄造技術(shù)可以使基體固溶更多的合金元素，使Al-Zn-Mg-Cu合金中的Zn含量超過(guò)10%，總合金元素含量超過(guò)15%，達(dá)到開(kāi)發(fā)出強(qiáng)度穩(wěn)定超過(guò)700MPa的新型超高強(qiáng)鋁合金。又如，采用在過(guò)燒溫度以上的高溫均勻化退火工藝，可使殘留的非平衡相和時(shí)效強(qiáng)化相最大限度地固溶到基體中并均勻分布，提高固溶處理后固溶體的過(guò)飽和度，從而提高時(shí)效強(qiáng)化效果。另外，采用先進(jìn)的熔體凈化和變質(zhì)處理技術(shù)，可以解決鑄錠冶金質(zhì)量不高的問(wèn)題。美國(guó)Almex公司研制開(kāi)發(fā)的新型鋁熔體凈化系統(tǒng)，除氫率可達(dá)75%以上，可除去99%的粒度大于20μm的夾雜物。此外，微量元素和Ti，B等變質(zhì)劑的加入，可以影響鑄錠中一次粗晶化合物的形成，進(jìn)而影響其在組織中的存在形態(tài)和分布，對(duì)合金性能產(chǎn)生影響。

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