luda Al-Li合金具有低密度、刚度、焊接性、疲劳裂纹扩展性和耐蚀性等优良性能，引起了飞机和航空航天应用领域的极大关注。
生产Al-Li合金主要有三种制备技术：传统的铸造，粉末冶金和喷射成形。传统铸造是用于低成本制备大型Al-Li合金锭的最广泛技术。然而，由于Li的高活性，在传统铸造过程中容易发生剧烈反应甚至爆炸，这对设备和工艺参数设置提出了更高的要求。此外，传统铸造易于产生宏观/微观偏析和粗大晶粒，这对机械性能不利。粉末冶金在一定程度上解决了传统铸造工艺中存在的许多问题。粉末冶金制备的Al-Li合金具有晶粒细，组成均匀，合金元素溶解度高的优点。但是粉末冶金中的一个严重问题是氧化物污染。喷射成形技术将雾化和固相步骤结合在一起，有效地避免了氧化物污染，因此成为生产Al-Li合金的有吸引力的选择。
本项研究中，来自重庆大学等单位的研究人员通过X射线衍射，电子探针显微分析仪，扫描电子显微镜，透射电子显微镜和拉伸试验研究了通过传统铸造和喷射成形技术制备的2195合金。与粉末冶金材料相比，喷射成形材料的强度和延展性得到了改善。相关论文以题为“Microstructure and mechanical properties of 2195 alloys prepared by traditional casting and spray forming”发表在MaterialsScience and Engineering A。
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结果表明，铸态合金由小孔隙粗大晶粒组成，而喷射成形合金主要由具有丰富孔隙的细等轴晶粒组成。在晶界中，铸态合金中存在连续的次生相（Al-Cu-Mg相，Al-Cu相和Al-Cu-Fe相），而半连续/不连续的次生相（Al-Cu相）和（Al-Cu-Fe相）存在于喷射合金中。铸态合金的晶粒内部主要相为T1（Al2CuLi），TB（Al7.5Cu4Li）和σ（Al5Cu6Mg2）相，喷射合金主要相为T1和TB相。经过均质化处理后，除了铸态合金中的Al-Cu，Al-Cu-Fe相和喷射合金中的Al-Cu-Fe相以外，大量的次级相均溶解在Al基体中。根据定量分析结果，可以将更多的溶质元素溶解在喷射合金中。
图1 合金中的孔的3D透视图：（a）铸态，（b）喷射态
图2 2195合金的SEM显微照片：（a）（c）铸态；（b）（d）喷射
图3 合金结晶示意图：（a）铸态；（b）喷射
图4 合金的明场（BF）图像：（a）（c）铸态，（b）（d）喷射
喷射后的2195合金的拉伸极限和屈服强度为223 MPa和141 MPa，伸长率为3.7%，而铸态合金的UTS，YS和伸长率分别为165 MPa，112 MPa和2.4%。相同的均质处理显示更多溶质溶解在喷射形成的2195合金中。与铸造合金相比，喷射合金分别具有35%的极限强度，26%的屈服强度和54%的伸长率的优势。研究表明，与传统的铸造合金相比，喷射成形合金的变形和热处理后续工艺需要根据其特征的微观结构进行定制。
图5 2195合金的机械性能
综上所述：这项工作系统地研究通过传统铸造和喷射成形制备的2195合金的微观结构和力学性能的差异，为后续加工和热处理提供指导，并为Al-Li合金的开发和应用提供新思路。（文：33）
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