20世纪60年代,应美国航空航天局(National Aeronautics and Space Administration,NASA)开发塑性铍基材料的要求由核金属公司(Unclear Metals Inc.)开发,采用预合金化制粉,再经过真空热压或等静压成形后,通过挤压、轧制等工艺制成产品,其密度为2.09克/厘米3。在使用初期,由于复杂的工艺过程造成该合金成本高,最终导致这种商业产品在20世纪70年代后期停产。冷战结束后,随着科技发展需要,美国研究开发了新型铍铝合金,根据应用及性能要求的不同,添加少量的镍、银、锗、钴、硅等以改善材料的性能。同时采用了铸造的方法,克服了铸件铍组分的枝晶粗大,疏松等缺陷,使铸件性能满足了使用要求,降低了生产成本,使其重返航空航天等应用领域。20世纪90年代后,以洛克合金为代表的铍铝合金在航空航天等应用领域逐步被重视,铍铝合金在该领域得到了应用。中国在21世纪初开始研制此类合金并开始投入相关产品的使用,产品性能已接近国际水平。热等静压洛克合金的力学性能见表。
力学性能 | 室温(315℃,100h热处理HIP块材) | 高温 (315℃) | |
拉伸 | |||
抗拉强度/MPa | 纵向 | 323.1~360.8 | 163.9~171.6 |
横向 | 340.2~355.3 | 159.1~168.0 | |
屈服强度/MPa | 纵向 | 248.3~259.3 | 149.5~161.2 |
横向 | 238.7~248.3 | 145.4~161.2 | |
弹性模量/GPa | 185.2~212.6 | 130.3~168.0 | |
伸长率/% | 纵向 | 5~12 | 7~12 |
横向 | 8~13 | 9~11 | |
压缩 | |||
压缩屈服强度/MPa | 纵向 | 218.8~238.7 | 150.2~161.9 |
横向 | 216.8~223.6 | 153.7~159.8 | |
弹性模量/GPa | -- | 118.0~148.8 | |
剪切 | |||
剪切强度/MPa | 202.4~275.8 | 111.8~144.0 | |
剪切模量/GPa | 79.5~93.3 | 54.2~74.0 | |
泊松比 | |||
蠕变应力/MPa (产生0.5%应变100h,315℃) | 纵向 | -- | 51.4~72.0 |
横向 | -- | 61.7~68.6 |