LIFT計劃發布新項目 預測飛機引擎中的鋁鋰合金性能

材料牛注：美國一項最新的工業學術研究計劃將尋求預測鋁鋰合金零件在噴氣式飛機發動機與其他關鍵應用中的性能。

“LIFT計劃”（Lightweight Innovations for Tomorrow，明日輕量化創新計劃始于2014年，由美國輕量化材料制造創新研究所承擔的“制造創新研究所”項目）開展第四項計劃，尋求預測鋁鋰合金零件在噴氣式飛機發動機與其他關鍵應用中的性能。

去年，“LIFT計劃”首創工業-學術研究，旨在于優化球鐵鑄件輕量化設計，為航空航天、國防工業與汽車制造開發真空輔助壓模鑄造技術。今年一月份，為了降低航空發動機與其它飛行器應用的開發與制造成本，該項計劃開始了一項鈦合金零件低成本設計與測試方法的項目。

“LIFT計劃”委任美國技術研究中心和密歇根大學作為首要研究合作伙伴，進行為期兩年的鋁鋰合金性能研究。參與研究的還有洛克希德馬丁公司、凱斯西儲大學、俄亥俄州立大學和美國西南研究院。

該項目將采用先進計算機模擬技術來預測工況條件下鋁鋰合金的性能，以及進行工業生產中的過程建模與材料進化模擬。

美國技術研究中心首席研發工程師Alex Staroselsky說道：”任何對這些合金感興趣的公司都會從我們的研發項目中獲益，但我們的主要目的是為航空航天工業提高渦輪發動機部件的性能。”

鋁鋰合金并不是最新的合金：近年來這些合金在空客A380、空客A350、波音787夢幻客機的機身零件中已經有所采用。在國防系統中，宇航工業制造商們也已經用這些材料來制造航天器與火箭的油料箱。

鋰是密度最小的金屬元素。當鋰和鋁合金化后所形成的合金具有更低的結構質量。和標準鋁相比，其抗拉強度更強，但要想達到標準鋁的品質還需要失效強化。

LIFT的綜合計算材料工程技術的負責人John Allison認為：“早期開發的鋁鋰合金在高溫環境下服役的時候有時會有組織龜裂。最新開發的鋁鋰合金在許多方面都有所改進，但是我們依然需要更多的綜合計算模型，從它們的原子結構直到最終制成部件，來預測這些合金在各個加工步驟的性能。”

Allison先生還說：“鋁鋰系合金通常具有和木材相似的微觀結構。當你將鋁鋰合金沿一個方向彎折的時候，它的微觀結構就會改變。這個獨特的跨領域研究團隊希望可以開發出所謂晶體塑性模型來預測合金的最終微觀結構。這樣就可以在合金被制成零件的時候控制合金的機械性能了。”

LIFT的首席技術官Alan Taub介紹，這個為期兩年的項目計劃將會研究出“合適的計算工具”，這個工具可以讓更輕的噴氣式飛機發動機部件成為可能，并且是“更快更好”。

原文參考地址：Lightweight Research Effort Now Turns to Al-Li Parts for Jet Engines

材料人會員梅墨卿整理。