图 1-1    A380 所用材料比例

空客 A380 所用材料类型见图 1-1。从客机 A380 选择材料的分布来看（见图 1-1），复合材料占 22%，钛合金和刚占 10%，其他材料总占 7%，通过以上比例 可以看出，铝合金占 61%，是所有材料所占比重最大的。科学家要想改进航空航 天飞机性能以及减轻飞机重量方面，铝合金材料上的研发和工艺技术的改进是当 前首要任务，但总的来说，科学家还是以提高合金的强度、抗腐蚀性能以及材料 的稳定性为目的，对铝合金进行不断研发，为航天航空事业做出一番贡献。

我国首款按照最新国际适航标准研制的干线民用飞机被命名为 C919。C919 客机于 2008 年开始研制，建设创新型国家的标志性工程，具有完全自主知识产 权。在选用铝材上，C919 计划继续选用了大量的传统 7xxx 系铝合金并对其进行 国产化研究和改进。C919 机体上的结构材料几乎用的都是铝合金材料。据统计， 铝制工作总质量占 C919 飞机总净质量的 65%。

除此之外，我国生产的 ARJ21-700 支线客机，在选材方面，依旧是选用铝 合金材料，铝合金材料占机体总质量的 75%，铝合金方面，选用的是第四代高强 耐损伤合金，该合金具有比强度高，耐腐蚀性好。

综上所述，航空航天领域对高性能铝合金材料及其产品的需求巨大，对铝合 金材料的研发重视程度及国产化质量的提高是影响一个国家航空工业水平的重 要因素。其中以 Al-Zn-Mg-Cu 合金为代表的高强及超高强铝材的国产化尤其重 要。文献综述

1。2 常用 Al-Zn-Mg-Cu 合金简介

Al-Zn-Mg-Cu 合金属于 7xxx 系铝合金，它是当前生产的室温强度最高的一 类铝合金，其强度值 700MPa， 远远超出 2xxx 系铝高强合金（如 2A01、2A100、 2A11、2A12 合金），因此被称为高强或超高强铝合金。这类合金有较好的耐腐 蚀性能、较高的韧性以及优良的塑性加工性能，因此在航空航天工业上有着极其 广泛的应用。该合金中，常用的牌号有 7075、7150、7050 以及 7055 等合金。可 加工成板、棒、线、管材及锻件等半成品，主要用于飞机工业中的结构材料。

7xxx 系铝合金为热处理可强化合金，Zn 和 Mg 元素在合金里面起主要强化 作用，Cu 虽然也有一定强化效果，但其主要作用是为了提高材料的抗腐蚀性能[3]。 Zn 和 Mg 元素的共同存在会形成 MgZn2 相。经过合适的时效热处理后，MgZn2 相以非平衡态弥散分布于铝合金基体中，对位错的滑移起到有效的阻碍作用，从 而大大提高了 Al-Zn-Mg-Cu 合金的强度。科学家为了使强度和硬度提高，通过 提高 Zn 和 Mg 的含量，虽然提高了强度和硬度，但也有缺点，降低了合金的塑 性，抗腐蚀性能也变差，断裂韧性有所降低[4]。

二十世纪四十年代初，美国科学家研发了 7075 铝合金，一直沿用至今。二 十世纪六十年代，科学家们成功研制 T73 过时效热处理工艺，这种时效制度有 以下优点：1、有效防止应力腐蚀开裂 2、断裂韧度较高 3、抗应力腐蚀良好 4、 抗剥落腐蚀性能良好[5]。

二十世纪七十年初，美国科学家发现 Zr 的细化晶粒的效果比 Cr 好，同时提 高了 Cu 的含量，成功研制了 7050 铝合金。7050 合金有以下优点：1、杂质元素 含量较少 2、强度高 3、抗腐蚀性能好 4、断裂韧性优良。7050 合金的常用热 处理状态有：1、T73 2、T76 3、T74。由于 7050 铝合金的综合性能良好，已经 应用到波音 777 客机、F−22Raptor 军用飞机上等等，成为主流的机体结构材[2]。来:自[优E尔L论W文W网www.youerw.com +QQ752018766-

随着航空器对减重，大运量以及节能减排要求的不断出现，出现了新的更 高强度的 Al-Zn-Mg-Cu 合金——7055 合金。二十世纪九十年代初，国外公司成 功研发出 Al-Zn-Mg-Cu 铝合金，该合金具有以下优点：1、高强度 2、断裂韧性 优良 3、抗腐蚀性能好。该合金已经成功应用到民用飞机中，比如飞机的机翼上 的蒙皮、起落架等等。我国成功研发的 C919 大型客机，该客机的选材方面，把 7055 铝合金作为该客机的主要结构材料，7055 铝合金在国内被命名为 7A55，并正在进行材料制备技术国产化的攻关工作。对此，国外有关 7055 铝合金的热处