航空鍛件一般選用（yòng）高比強度、比剛度的材料，大型航空鍛件用材料主要包括鈦合金、超高強度鋼、鋁合金三大類。

大型航空鍛（duàn）件用鈦（tài）合金

鈦合金由於其高比強度、比剛度、耐蝕性等優異（yì）性能（néng），在航空工業得到了（le）廣泛（fàn）的應用，對飛（fēi）機結構減重和零件的使用壽命提高都有（yǒu）顯著效果。特別是對（duì）於軍用飛機， 一些重要（yào）的結（jié）構部件如翼梁、隔框、起落架等廣泛采用鈦合金鍛件加工而成，單件重量高，尺寸和截麵積大（dà）。

例如波音（yīn） B747 飛機主起落架（jià）支架（jià）梁 8 個（gè）件號采（cǎi）用 Ti-6Al-4V 鈦合（hé）金鍛件（jiàn），單件重 1724 kg，長度 6.2m，投影麵（miàn）積 4.1m2。空客 A380 飛機兩個六輪三軸小（xiǎo）車式（shì）主起落（luò）架載重梁采用 Ti-1023 鈦合金鍛件，長 4.255m，重量 3210 kg。美國洛克（kè）希德公司研發的第四代戰鬥機 F22 隔框采用 Ti-6Al-4V ELI 鍛件，單件重量達 771kg 以上，投影麵積 4.06m2。

目前航空用鈦合金主要牌號有 TC4、TC18、TC21、TA15、TB6 ( 美 Ti-1023 合 金 ) 等。其（qí）中（zhōng）TC18 由於（yú）淬透性最大，適合製造大型鍛件，目前（qián）國內應用（yòng）最多。俄羅斯（sī）根據波音和空客等民機需求，在（zài） TC18 合金基（jī）礎上，通過降低易偏析元素 Fe 的含量，開發了 Ti-55531 鈦合金（jīn）。Ti-55531 強度較高， 而且具有優越的淬（cuì）透性和（hé）更寬的加工窗口，目前已（yǐ）在 A380 飛機吊掛接頭和起落架支柱等零（líng）件上（shàng）使用，

國內 C919 飛機也開展了國（guó）產材料研製（zhì）工作， 國內重型直升機也正在利用此材料研發大型直升機槳轂中央件。目前收集到的數據表明: Ti-55531 與 TC21、TC18 相比，抗拉強度較高，塑性和斷裂韌性較低，但 Ti-55531 在 Δk =11 MPa·m12條件下的抗（kàng）裂（liè）紋擴展能力明顯優於 TC21 和 TC18 合金，說明其裂紋萌生（shēng）壽命較長，疲勞極（jí）限較高（gāo），適合長壽命設計。

大型航空鍛件用超高強度鋼

室（shì）溫條件下抗拉強（qiáng）度大於 1400 MPa、屈服強度大於 1200 MPa 的鋼稱為超高（gāo）強度鋼， 通常還要求具有良（liáng）好（hǎo）的塑韌性、優異的疲勞性能、斷裂韌性和抗應力腐蝕性能。航空用超高強度鋼主要用於起落架、傳動齒輪、主軸承和對接（jiē）螺栓等關鍵構件（jiàn）。

中國於 20 世紀（jì） 50 年代初研製成功 30CrMnSiNi2A 超高強度鋼，抗拉強度為（wéi） 1700MPa。20 世（shì）紀 70 年代初， 結合中國資源條件， 研製成功 32Si2Mn2MoVA 和 40CrMnSiMoVA 鋼。

1980 年以來，從（cóng）國外引進新技術，采用真空冶煉新工藝，先（xiān）後研製出 34Si2MnCrMoVA (406A) 、35CrNi4MoA、40CrNi2SiMoVA (300M) 和 18Ni 馬氏體時（shí）效鋼。超高強度鋼的研（yán）發為中國（guó）航空工業發展打下了堅實基礎。隨著（zhe）超高強度鋼（gāng）的不斷研究發展，大型航空鍛件用超高強度（dù）鋼（gāng）主要有以下幾個（gè）發展方向（xiàng）:

(1) 2200 MPa 級以上（shàng）超高強度鋼。在保證強度的前（qián）提下，塑性（xìng）、韌性、疲勞性能、裂紋擴展（zhǎn）速度和抗。應力（lì）腐蝕（shí）等綜合性能優於廣泛應用的 300M 鋼（gāng）水（shuǐ）平。(2) 超高強度不鏽鋼，作為下一代艦載飛（fēi）機起落（luò）架的（de）備選材料。(3) 低成本超高強度鋼（gāng），用於性能要（yào）求不高的場（chǎng）合，例如民用飛機、大型無人機等。

大型航空鍛件用高強度鋁合金

鋁合金由於具（jù）有密度低、比（bǐ）強度高、耐腐蝕性好、塑性和加工性能好、成本（běn）低等一係列優點，在航（háng）空方麵一直是飛機機體（tǐ）結構的主（zhǔ）要材料之一。當今世（shì）界（jiè）各國航空鍛件用（yòng）鋁合金主要是2XXX 係( 2024、2224、2324、2424、2524 等) 和超高強度係的 7XXX 係( 7075、7475、7050、7150、7055、7085 等（děng）) 。

2XXX 係鋁合金屬於 Al-Cu-Mg 係合金，被稱為高強度硬鋁，是用途最廣泛（fàn）的鋁合金之一，抗拉（lā）強度為 400 ～ 500 MPa，比 7XXX 係（xì）鋁（lǚ）合金的室溫強度低，但（dàn）耐熱性、疲勞特性，特別是抗（kàng）疲勞裂紋擴（kuò）展性都優於（yú） 7XXX 係鋁合金。典型代表 2124 廣泛應用於 F22、F35 的主體結構。7XXX 係鋁合金屬於 Al-Zn-Mg-Cu 係合金，這類合金具有高的比強度和硬度、較好的耐蝕性和較高的韌性、優良的加（jiā）工性能。典型代表是 7050 鋁合金，在大型航空鍛件方（fāng）麵主要用於加強框、承力（lì）梁及接頭等主承力結構。

我（wǒ）國通過微合金化以及熱處理製度等方式（shì）研製了 7A85 鋁合金，與國外 7085 鋁合金性（xìng）能相當。7A85 鋁合金較 7075、7175、7050 合金大幅（fú）度提（tí）高了 Zn 的含量，降（jiàng）低 Mg 的含（hán）量，並對 Fe、Si 等雜質元素含量（liàng）進行了嚴格的控（kòng）製，使得 7A85 合金在保持較（jiào）高強度水平下，還具（jù）有韌性好、疲勞強度高和抗（kàng）應力腐蝕性能好等優（yōu）良綜合性能。與 7050-T7452 鍛件比較，7A85 鍛件具備了更高的淬透性，淬透層深度可達到 305 mm，而 7050 淬透層厚度為（wéi） 203 mm， 更適合製造厚大截麵航空零件。

國外 7085 合金已在大型民用飛機 A380 客機的機翼主梁、肋等結構獲得成功應用，該（gāi）機翼（yì）主梁長 6.4m、寬 1.9m， 重達 3.9t，是目前世界上最大的鋁合金鍛件之一。