镁合金薄板生产技术资料.docx

镁合金薄板生产技术资料.docx

《镁合金薄板生产技术资料.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《镁合金薄板生产技术资料.docx（28页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

镁合金薄板生产技术资料

变形镁合金及其成形工艺

镁合金具有密度低、比强度和比刚度高、电磁屏蔽效果好、抗震减震能力强、易于机加工成形和易于回收再利用等优点，在航空、航天、汽车、3C产品以及军工等领域的具有广泛的应用前景和巨大的应用潜力。

目前，镁合金的应用大多数是以模铸、压铸以及半固态成形等工艺来生产产品。

这些工艺生产的产品，存在着组织部太致密、成分偏析，最小厚度偏大、力学性能偏低等缺憾，不能充分发挥镁合金的性能优势。

研究和实践表明，塑性变形能够改善镁合金的组织和力学性能，大大提高镁合金的强度和塑性，同时，很多领域重要结构材料需要用的板材、棒材、管材和型材等只能用塑性成形工艺来制取，而不能利用铸造等工艺来生产，所以，变形镁合金及其成形工艺的研究越来越受到重视。

   但是，由于镁合金晶体结构是密排六方（Hcp），塑性较差，成形困难，成材率低，加之人们对镁合金易燃、不耐腐蚀等缺点的过分夸张甚至是错误的认识，导致变形镁合金没有得到大规模应用，变形镁合金及成形工艺的研究没有引起足够的重视和深入的开展。

目前变形镁合金的板材、型材以及锻件等生产仍集中在航空航天及军事等高端领域或部门，没有普及到一般民用领域。

在当今社会节约资源和减少污染成为社会可持续发展战略的要求的背景下，急需加快研究步伐，转变观念，以推动变形镁合金镁在民用领域的应用。

本文旨在总结变形镁合金及成形工艺的成果，探讨变形镁合金及其成形工艺的研究方向。

     变形镁合金的合金系

   变形镁合金主要分为四个系列（美国标准）：

AZ系列（Mg－Al－Zn），AM系列（Mg-Al-Mn），AS系列

（Mg-Al-Si），AE系列（Mg-Al-Re）。

中国变形镁合金牌号为MB系列。

几个主要工业发达国家的变形镁合金标准及牌号见表1所示。

变形镁合金以AZ系应用最为普遍，其中又以MB2应用最为广泛。

需要指出的是变形镁合金中MB2的合金成分与AZ31B不同，其力学和成形性能比AZ31B稍差些，介于AZ31B和AZ31C二者之间。

   新近研究开发的变形镁合金如：

Mg—Li系合金，由于锂的加入，Mg-Li系合金成为最轻的变形镁合金，金属Li的密度只有0.53ｇ/cm3，用Li作合金元素，除降低密度外，Li的加入可以在合金中形成具有bcc结构的β相，显著改善镁合金的塑性，变形加工能力大大增强。

在变形镁合金系中加入稀土元素后，如在Mg-Zn系合金中加入Y、Ce、Nd以及Re等元素，能够显著改善变形镁合金的耐蚀性和高温性能，形成新的合金品种。

   与铸造镁合金相比，变形镁合金具有更高的强度和塑性，作为板材、型材以及锻压成形零件，可以应用在航空航天、汽车、3C及军工等各个领域，发挥出其独特的优势。

利用变形镁合金比重小、比刚度、比强度高的特点，广泛地应用在一些对重量特别敏感的手提工具、体育器材、航空航天、汽车等领域中。

利用镁合金质轻，减震、电磁屏蔽等优良性能，来制作手提电脑、手机以及便携音像器具等设施的外壳等，能够达到轻巧、美观（金属质感）、耐用等效果。

有关各类变形镁合金的主要用途见表2所示。

随着新型镁合金及其成形工艺不断研究深入，变形镁合金的用途和应用范围将会不断扩大。

   表1 变形镁合金牌号对照表

中国

苏联

美国

日本

德国

MB1

MA1

AlM1A

_

MgMnZ

MB2

MA2

AZ31B（C）

M1

MgAl3Zn

MB3

MA2-1

_

_

-

MB5

MA3

AZ61A

M2

MgAl6Zn3

MB6

MA4

_

-

MgAl6Zn3

MB7

MA5

AZ80

AZ61A

MgAl7Zn

MB8

MA8

_

AZ80A

AM537

MB15

MB65-1

ZK60A

ZK60A

MgZn6Zr

     表2变形镁合金的主要用途

类别

部　　件　　名　　称

常用材料牌号

成形工艺

汽车内饰件

仪表盘、内饰罩板、分电气膜片箱、格栅、发电机托架、座椅架、转向柱、后座

AM50,AM60

热冲压

汽车车身件

内门板、行李箱盖、仪表盘十字梁

AZ31

热冲压,热拉深

汽车底盘

底盘筐、发动机轴、发动机架、车轮、前后悬臂

AZ31

锻造,挤压,

汽车覆盖件

行李箱盖板

AZ31B

轧制

航空航天部件

直升机变速箱、座舱架、吸气管、发动机架、刹车器、壁板、副翼蒙皮、舵面、核燃料箱、飞机内框架结构管件、方向舵

MB15,AZ31B,AZ91B,ZK60A

等温锻造,

超塑成形,

热挤压

军事、兵器

导弹舱段、弹夹、抢托、导弹尾翼

AZ31B

轧制、锻造

电子电器部件

笔记本电脑外壳、打印机板、硬盘中小件、手机壳、摄像机壳、相机架

AZ31B

热冲压

体育、办公、

家庭用品

渔具卷轴、滑雪橇、网球拍、电动车部件、自行车架、轮椅及残疾车架、拐棍、行李架、镁合金夹具、印刷机械

AZ31B

冲压,挤压

   变形镁合金的变形特征

   1 镁合金的结构特点

   镁属于密排六方晶体结构，在室温下只有1个滑移面（0001），也称基面、底面或密排面，滑移面上有3个密排方向[ 20]、[110]和[20]，即密排六方晶体在室温下只有3个滑移系，其塑性比面心和体心立方金属都低，塑性变形需要更多地依赖于滑移与孪生的协调动作，并最终受制于孪生；滑移与孪生的协调动作是镁合金塑性变形的一个重要特征。

室温下，镁合金的塑性较差，变形困难，且易出现变形缺陷，是镁合金自身性质决定的，也是制约变形镁合金加工成形的本质原因。

   2 镁合金的应力应变曲线

   根据实验测得镁合金室温下的伸长率一般不超过20%，塑性变形能力低，不能满足大多数金属成形工艺的要求。

温度对变形镁合金的塑性影响很大，温度愈高，塑性愈好，变形抗力愈低，易于成型加工。

   提高变形温度，能够使镁合金晶体内棱面、锥面的滑移系启动，显著的改善镁合金的塑性。

在温度高于2200C时，镁晶体中的附加滑移面[101]开始起作用，变形容易的多。

因此变形镁合金主要是在300~4000C温度范围，就可以顺利进行挤压、轧制和锻造等成形工艺。

温度过高，则材料氧化严重，成形加工性能变差。

   变形镁合金的成形工艺

   与其他易成形金属一样，变形镁合金几乎可以用所有的金属塑性成形工艺来实现成形。

成形原理相同，不同的是具体工艺参数的变化。

   1挤压成形工艺

   典型的挤压成形工艺流程为：

挤压坯生产→加热→挤压→矫直→热处理

   变形镁合金的加热温度一般不超过4000C，可用电炉加热挤压坯，一般不需要保护气氛。

挤压温度为300~4000C之间。

挤压截面收缩范围在10：

1~100：

1之间。

在挤压过程中，由于大变形而产生大量的热量，需要采取冷却措施，以避免温度过高，出现热裂纹。

   坯料挤压成型后进行热处理，可以获得细小而均匀的合金组织，去除残余应力，稳定形状和尺寸，改善其使用性能。

   金属挤压工艺生产变形镁合金型材和管材目前国内还不太成熟，尤其是生产薄壁管材和高精度型材还有困难，主要缺陷有裂纹、皱纹和扭曲等。

   2轧制工艺

   变形镁合金板材的生产主要是通过轧制工艺来完成，挤压和铸造很少采用。

轧制工艺流程如下：

   铸锭铣面→铸锭均匀化→加热→开坯→板坯剪切→板坯加热→粗轧→酸洗→加热→中轧→中断或下料→加热→精轧→产品退火→精整→氧化上色→涂油包装。

   镁合金板材的轧制采用热轧方式，必要时进行中间退火。

采用多道次、小压下量工艺进行轧制。

一般厚度20-80mm的板材为厚板，厚度6－20mm为中板，薄板厚度在0.5-6mm范围。

（1）厚板轧制工艺

   板坯通常在轧制前要在轧制面或侧面铣面并经过探伤检查。

要求板坯内部组织均匀，晶粒细小，第二相分布均匀。

采用带有空气循环的电阻链式加热炉加热，加热温度一般为450-500℃，加热过程中要使炉膛内温度分布均匀，避免局部高温。

   在轧制过程中要保证轧制温度在250℃以上，确保合金具有良好塑性变形能力。

镁合金中板和厚度的组织和性能主要取决于终轧温度。

随着终轧温度的提高，除伸长率增加外，抗拉强度和屈服强度均有所下降。

（2）薄板轧制工艺

   薄板生产采用轧制板坯或者挤压板坯。

热轧时加热温度一般比铸锭温度低30~600C，加热时间主要取决于加热温度、板坯厚度、装炉量及采用加热炉的形式。

常用的板坯加热炉有箱式电阻空气循环电阻加热炉。

   一般采用厚度为5~6㎜，特殊情况用厚度3㎜的镁板作为薄板坯。

薄板在轧制过程中要保证轧辊的温度维持在200~250℃范围，轧辊温度过低会降低合金的轧制性能和表面质量，而温度过高难以保证板材平直度。

   镁合金板材在轧制以后一般要进行退火热处理，使加工组织发生回复和再结晶，消除应力。

镁合金冷作硬化的敏感性很大，矫顽力很高，低温下很难矫平，因此厚板在较高温度下矫直。

由于镁合金滑移系小，一般采用辊式矫直而不是拉伸矫直的方法。

   变形镁合金板材的生产，我国已具备工业化生产能力，洛阳铜加工厂铝镁分厂可以生产多品种多规格变形镁合金板材，如MB1、MB2、MB3、MB8以及AZ31B等合金的厚板、中板和薄板。

   重庆大学轻金属工程研究中心经过研究，已具备生产镁合金板材的自主产权生产技术，已经生产出0.35－1.2mm的薄板，性能优异，板型良好。

   3 锻造成形工艺

   镁合金可以锻造成不同的尺寸和形状，镁合金锻造精度可以达到同其他金属一样的程度，并且根据锻造尺寸和设计不同而有所变化，镁合金锻件的性能要比铸件具有更好的力学性能和更理想的内部组织。

变形镁合金的锻造设备一般为液压锻压机或机械式锻压机。

   镁合金的导热性能好，传热速度快，如果模具温度过低会导致镁合金工件激冷而形成裂纹，一般模具需要加热，加热温度应在220℃以上。

   变形镁合金的锻造温度一般在350℃以上，保证良好的塑形，以便于成形。

高温下，镁合金的表面摩擦系数较大，流动性差，黏附力大，充填较深的垂直模孔较为困难，因此，除了模具设计应注意此特点外，必须采取适当的润滑。

润滑剂可选用石墨粉或者二硫化鉬。

   目前变形镁合金的锻造成形主要用于航空航天领域的重要零件的等温锻造，如大型直升机的上机匣。

近期据报道美国汽车研究协会对汽车某些零部件使用锻造镁合金很感兴趣，如汽车仪表盘、车门内侧面等，并加大研究力度。

   4板材成形工艺

（1）弯曲成形

   弯曲是最普通最简单而应用广泛的成形方法，几乎出现在所有的薄板成形工艺中，它可以直接作为单独的成形工艺，也可以作为其他成形方法的一道工序，如拉伸、卷曲或者沉头孔压型等。

简单的弯曲就是将一块平板金属沿着给定半径的工具进行弯曲，一般可以得到任何期望的弯曲角。

按照弯曲工艺所用的设备和工具不同，可以分为：

压弯、折弯和滚弯三种类型。

   弯曲成形的冷成形工艺只限于具有弯曲半径大的中等变形零件；热成形时，由于板材温度的原因，板材的塑性得到改善，可以成形任意弯曲半径的零件。

   弯曲成形过程中会发生回弹现象，需要在模具设计予以考虑。

弯曲成形中产生的残余应力，也需要采取措施，消除和释放残余应力。

消除残余应力，需要加热工件并保温一定时间。

（2）拉延成形

   拉延成形是薄板立体成形中最为重要的塑性成形工艺，能够成形各种各样的零件，如平底圆筒形零件，复杂的汽车覆盖件、手提电脑外壳、手机外壳以及其它3C产品的壳体零件。

   镁合金薄板的拉延性能与板材的塑性应变比ｒ和应变强化指数ｎ以及成形温度、速度、工件形状及摩擦润滑等工艺条件有很大关系。

拉延成形工艺与镁合金的其他成形工艺一样，成形温度非常重要，一般说来，随着温度的升高，镁合金薄板的深拉延性能可得到明显改善。

板材要加热到3000C以上，凹模要加热到2000C以上，否则很难成形。

   据报道德国奥迪汽车公司采用热拉延（热冲压）生产镁合金汽车车门内饰板，减重效果明显。

据Aida，Shuhei研究AZ31B薄板的冲压性能，在473K，薄板的冲压极限可达3.2，最大延伸率可达80-90%，冲压性能得到明显改善。

   笔者利用板厚为0.6mm的AZ31B镁合金薄板，通过优化模具设计参数，优化冲压工艺参数，在一般的机械冲压机上，于2004年5月首次成功冲压某机型手机面板。

工艺参数具体为：

凹模温度300C左右，凸模温度1200C左右，板坯温度3000C左右。

在工艺参数控制准确的情况下，制品表面质量符合要求，无皱折、毛刺等缺陷。

该手机面板具有质的轻、刚性强、手感好和形状稳定等优点。

   结语

   变形镁合金具有诸多优良性能，加之资源丰富，市场潜力巨大，应用前景广阔。

只要工艺参数合理科学，变形镁合金可以适应任何金属成形工艺，生产出所需要的产品。

今后需要研制新的合金系，通过添加稀土等合金元素，改善合金性能，研究成形工艺的理论和实践，降低成本，提高成材率，提高产品质量，以拓展变形镁合金的应用领域。

   同时，应当以汽车、3C等领域为变形镁合金的主要应用领域，尽快形成产业优势，形成强大的市场需求驱动力，迅速拉动镁合金板材、型材、管材及各种零件的研究、开发和生产的产业链条，加快我国由镁生产大国到镁合金应用强国的转变步伐。

铝合金、镁合金在航天器上的应用实例

引言

我国航天事业的未来发展重点包括：

载人航天空间站、高分辨率对地观测系统、深空探测、空间科学、在轨服务平台和激光通信卫星等。

这些航天器的特点是：

长期在轨运行、体积和质量大幅增加、需要配置更多的载荷和燃料、承受更加复杂的空间环境，对形状精度及其保持能力要求更高。

为满足上述需求，航天器未来将朝着长寿命、大型化、高承载、轻量化、高尺寸稳定性，以及耐受复杂空间环境等方向发展。

[1]

长寿命：

空间站在轨密封寿命达10年，通信卫星在轨寿命要求12年-15年，星际探测器可能在轨道上飞行20年以上。

大型化：

空间站大型舱体结构直径将超过4m，长度15m以上；卫星外包络直径4m以上；未来载人登月舱体外包络直径达到10m以上；另外，对于空间站、大型通信卫星等航天器，需配置大型可展结构，如大型太阳翼、天线等。

高承载：

空间站结构承载能力将达25t；“十二五”期间，大型卫星结构承载能力9t，未来可能达15t；载人登月着陆器承载能力达30t以上。

轻量化：

结构占航天器总质量的百分比下降到6%甚至更低。

高尺寸稳定性：

要求航天器结构单向变形比达到0.1ppm/℃量级，以减小在空间交变热环境对载荷指向精度的影响。

[2]

耐受复杂空间环境：

如耐受月面-180℃-150℃的交变温度环境、其它行星表面环境，以及再入和行星进入热环境等。

而材料是形成航天器结构的基础，航天器结构的性能和可靠性在很大程度上取决于材料的性能。

为了降低航天器结构的重量、提高结构的刚度和强度，虽然可以在结构型式、尺寸等方面进行各种设计和改进，但最直接和最有效的途径是选择密度小而弹性模量和强度高的材料。

[3]

铝合金材料的特点是密度低，有较高的比模量和比强度值；导热性和导电性良好；抗腐蚀性能好；制造工艺性能良好。

故其一直是航天器上最主要的结构材料之一。

镁合金材料具有比强度、比刚度高，阻尼性好等优点，是有效解决航天器轻量化需求的轻质金属材料。

如今在航天器上也得到了广泛的使用。

铝合金的应用及制造技术

铝合金因其密度低，有较高的比模量和比强度值；导热性和导电性良好；抗腐蚀性能好；制造工艺性能良好，在航天器上做为最主要的结构材料，被大量使用。

其中铝锂合金材料是近年来航空航天材料中发展最为迅速的一种先进轻量化结构材料，具有密度低、弹性模量高、比强度和比刚度高、疲劳性能好、耐腐蚀及焊接性能好等诸多优异的综合性能。

用其代替常规的高强度铝合金可使结构质量减轻10%-20%，刚度提高15%-20%，[4-8]因此，在航空航天领域显示出了广阔的应用前景，本文对铝锂合金进行详细的介绍。

铝锂合金的应用

近年来，国内外铝锂合金的研制和成形技术日渐成熟，因此在航天器的设计与制造中大量使用了铝锂合金，如“奋进号”航天飞机的外贮箱[9]（图1）、“天宫一号”的资源舱和太阳电池翼（图2）。

图1奋进号航天飞机与外储箱

图2天空一号

据统计，每减轻1kg结构重量可以获得10倍以上经济效益，所以密度较低的铝锂合金受到航天工业的广泛重视。

铝锂合金已在许多航天构件上取代了常规高强铝合金。

其中，美国的应用发展非常快，在航天工业上的应用尤为突出。

图3大力神系列运载火箭

图4“能源号”运载火箭

洛克希德·马丁公司利用8090铝锂合金制造了“大力神”号运载火箭（图3）的有效载荷舱，减重182kg。

1994年，为解决“奋进号”航天飞机外贮箱的超重问题，洛克希德·马丁公司联合雷诺兹金属公司研发出新型2195材料以取代之前的2219合金。

该合金的密度比2219合金的轻5%，而其强度则比后者高30%。

采用2195制造的整体焊接结构贮箱，减轻重量3405kg，其中液氢箱减重1907kg，液氧箱减重736kg，直接经济效益近7500万美元，因此被称为超轻燃料贮箱（SuperLightWeightTank）[10-11]。

俄罗斯在铝锂合金的研究、生产和应用方面也一直处于领先地位，为提高载荷能力，航天飞机的外燃料贮箱便采用铝锂合金制成，“能源号”运载火箭（图4）的低温贮箱是采用1460铝锂合金制成。

铝锂合金的制造技术及其发展趋势

1.1.1超塑成形及超塑成形/扩散连接技术

超塑成形及超塑成形/扩散连接技术（SPF及SPF/DB）是利用材料的超塑性，对形状复杂、难以加工的薄壁零件，采用吹塑、胀形等方法进行成形的过程，是一种几乎无余量、低成本、高效的特种成形方法。

铝锂合金与其他超塑材料一样可以通过合金化或者机械热处理获得均匀、细小、等轴晶而产生超塑性能。

铝锂合金的SPF研究始于1980年，在1982年的范堡罗国际航空展览会上英国超塑性成形金属公司首次演示了铝锂合金的超塑性现象及其超塑F零件。

美国Weldalite049合金具有异的超塑性，在507℃固溶处理，不加反压，4×10-3应变速率下，延伸率可达829%[12]。

这一应变速率明显高于其他铝合金的应变速率，这对解决超塑工艺速度低的问题有重要意义。

俄罗斯已经对1420采用SPF工艺加工了许多飞机的零部件，有的尺寸达1200mm×600mm。

国内航天材料及工艺研究所、北京航空制造工程研究所等科研单位针对铝锂合金的SPF及SPF/DB组合工艺进行了大量的开拓性工作,取得了很多成果。

目前，铝锂合金的超塑成形正由次承力构件向主承力构件发展，并且由单一的超塑成形向超塑成形/扩散连接的组合工艺发展，使铝锂合金加工成本更低，结构更具整体性、轻质量。

1.1.2旋压技术（SpinForming）

旋压技术是一项综合了锻造、挤压、拉伸、弯曲等工艺特点的少无切削加工的先进工艺。

剪切旋压[13]是近年来在传统旋压技术基础上发展起来的新型旋压技术，它不改变毛坯的外径而改变其厚度来实现制造圆锥等各种轴对称薄壁件的旋压方式（锥形变薄旋压）。

这种成形方法的特点是旋轮受力较小，半锥角和壁厚互相影响，材料流动流畅，表面粗糙度好和成形精度高，并且能较容易地成形、拉伸、旋压难于成形的材料。

航天器上许多Al-Li合金构件都是空心回转体薄壳结构，特别适合用旋压法加工，其中最典型的零件是运载火箭低温贮箱的圆顶盖。

美国“大力神”运载火箭圆顶盖采用3块直径为0.65m，厚为10.7mm的Weldalite049板材旋压制造。

其中1块中部是使用变极性等离子弧焊（VPPA）焊接，经过343℃/4h去除应力，旋压时，所有毛坯用火焰加热保持317℃；成形后进行505℃/0.5h固溶处理，水淬；再经177℃/18h人工时效，测得其室温拉伸强度达600MPa左右，-196℃时增加到700MPa，且有很好的断裂韧性[14]。

“奋进号”航天飞机的外贮箱圆顶盖也采用了相同的旋压技术[15]，并在外贮箱的筒段采用了先进的剪切旋压技术，如图5所示。

图5剪切旋压

1.1.3辊锻成形技术（RollForging）

Al-Li合金特别是Weldalite系列合金和1420合金具有良好的锻造性能，用它们制造的模锻件不会出现开裂，这已被150多种锻件所证实。

因而将其应用于航空航天工业具有广阔的前景。

辊锻是近年来发展起来的新型近净成形技术，将材料在一对反向旋转模具的作用下产生塑性变形得到所需锻件或锻坯的塑性成形工艺。

辊锻成形的发展有两个重要领域。

其一，是在长轴类锻件生产上实现体积分配与预成形，减少最终成形负荷，组成精辊精锻复合生产线，用较少投资大批量生产复杂锻件。

其二，是精密辊锻技术，包括冷精辊技术。

在板片类零件的精密成形上有良好的发展前景，如在叶片成形与变截面钢板弹簧上均有优势。

近年来辊锻成形的两个方向被成功应用于铝锂合金的环形锻件和带筋条的钣金件。

如“奋进号”航天飞船外贮箱的“Y”形框和对接环[10]，如图6所示[14]。

图6铝锂合金辊锻成形“Y”形连接框

1.1.4焊接技术（Welding）

焊接是制造铝锂合金航空航天产品如贮箱、弹头外壳等的主要工艺之一。

前苏联研究1420合金的焊接时间长达10多年，从焊接工艺方法、焊接组织、焊接性能及焊后热处理都进行了深入的理论研究和探讨。

20世纪80年代还开展了1460高强合金可焊性的研究。

采用钨极氢弧焊（GTAW）和真空电子束焊（EB）工艺的1460合金，已成功用于制造“能源号”运载火箭贮箱[8-15]。

美、欧等国的铝锂合金焊接始于20世纪80年代初，与俄国不同的是，美国特别注重焊接裂纹的研究。

美国采用的焊接方法主要有GTAW、EB、VPPA（变极性等离子弧焊）等，并用VPPA法焊接了Weldalite049合金制造的航天飞机外贮箱，Alcoa公司采用EB焊对12.7mm厚的2090合金板材施焊，焊透率达100%。

近几年2种新型焊接技术：

搅拌摩擦焊和激光焊接技术也开始应用于铝锂合金制造研究（图7）[15]。

美国洛克希德·马丁公司用搅拌摩擦焊对2.3~8.5m厚的2195AI-Li合金及2219合金板材进行焊接，发现接头强度可提高15%~26%，焊缝断裂韧性增高30%，塑性提高1倍，焊缝组织极细小。

图7铝锂合金激光焊接技术

1.1.5新型热处理工艺技术（HeatTreatment）

铝锂合金的主要优点是密度低、比模量高、耐腐蚀强等，综合性能较常规高强度铝合金优异。

但在以压应力为主的变振幅疲劳试验中，铝锂合金的这一优点不复存在，主要原因在于，其峰值强度材料短-横向的塑性与断裂韧性低，各向异性严重，人工时效前需施加一定的冷加工量才能达到峰值性能，疲劳裂纹呈精细的显微水平时，扩展速度显著加快。

为改善铝锂合金的疲劳、断裂韧性等性能，美国航天宇航局就新型的2195铝锂合金作了大量的研究工作，开发了双级、三级、五级热处理工艺，使得2195合金的室温断裂韧性和疲劳性能提高了近30%，而强度与传统时效相当。

目前我国研发新型铝合金的同时，在生产工艺上也做了大量研究。

通过新的热处理工艺（T74、T73）大幅度提高了7xxx合金断裂韧性和抗应力腐蚀开裂性能，并进一步研究开发7xxx合金的热处理工艺，如7075-T76用于L-1011机翼挤压壁板，7075-T736用于起落架构件、窗框和液压系统部件