高性能
铝合金中，最具代表性的是为适应航空航天器高机动性、高载荷、高抗压和高耐疲劳及高速与高
可靠性的要求而研制的高强高韧
铝合金，主要包括2×××系和7×××系的IM 传统
熔铸铝合金，以及在此基础上发展起来的PM
粉末冶金铝合金、SF喷射成型铝合金、
铝基复合材料、超
塑性铝合金等。主要的新合金有: 2×××系的2124、2224、2324、2048、2419、Д16Ч、1161、1163 等; 7×××系的7149、7249、7175、7475、7075、7150、7055、7155、7010、7068、7090、7091、7064、CW67、B93пч、B95оч、B96ц-1、B96ц-3、01975、01970 等铝合金。典型的航空航天工业用铝合金
挤压材主要有:无粗晶的
棒材、高质量无缝
管材、复杂
断面实心
型材和异形无缝空心型材，变断面型材和管材; 大型整体壁板、大梁型材; 现代交通运输用的大、中、小特殊高性能复杂断面的空心与实心型材等。要求在不断提高
强度指标的同时，具有良好的
韧性、抗
应力腐蚀性、抗疲劳性和
断裂韧性等综合性能。对高性能铝合金的主要研究方法和成果有:
(1) 改善传统Al-Cu-Mg 系和Al-Zn-Mg-Cu 系合金的研发及挤压
新材料的开发调整合金中的主要合金元素含量及各组元的比值，添加微量过渡元素及稀土元素，减少合金中的Fe、Si 等杂质和氢、氧等气体含量。提高合金的纯净度，从而改变合金中各种化合物的性能和成分，采用特殊的加工工艺和
热处理工艺生产的T351、T7451、T851、T651、T7651、T7351、T7451、T77、T775、T791 等不同状态的高性能铝合金型材、管材和棒材。
(2) 采用新合金元素的新合金及挤压材
Al-Li 合金
Al-Li 合金的特性是具有低的
密度、高的
弹性模量和高的强度。现在开发成熟的Al-Li 合金主要是Al-Li-Sc-Zr 系和Al-Li-Mg-Zr 系合金。能够替代7 ××× 系超高强合金的均为Al-Li-Sc-Cu-Zr 系合金。最典型的铝合金有2090 和8091 合金等。研制的目标是达到7075-T6 铝合金的强度和7075-T73 铝合金的抗蚀性能。1996 年美国在直升机中应用的Al-Li 合金已达到机体重量的20% 左右; 2010 年以后，在大型客机上预计有20% 以上的结构采用Al-Li 合金制作
②Al-Sc 合金
Sc 属于稀土类
金属元素，密度小，
熔点高，因为它能显着提高铝合金的再结晶温度和
力学性能，因而引起高度重视。近年来，
俄罗斯和德国在Al-Sc 合金的研究方面取得了很大进展，并研究出Al-Zn-Mg-Sc-Zr 系和Al-Mg-Sc 系合金。前者的特点是强度高，塑性、疲劳性能和
焊接性能好，是一种新的高强、高韧性可焊铝合金。它的应用领域也主要是航空和航天，此外也可以应用在高速舰艇和高速列车上。
③Al-Be 合金
Be 也属于高熔点的稀有金属，Al-(7.0～30) Be-(3～8) Mg合金都处于Al-Be-Mg 三元相图的两相区，其组织由初晶Be和
固溶Mg 的α( Al) 相组成，使合金有很好的综合性能。如Al-7.0Be-3Mg合金的
抗拉强度达到650 N/mm2，
伸长率大于10%，可以应用在航空工业。但由于制造工艺复杂且Be有毒，使其应用受到限制。
( 3) 用新制备技术研发新型超高强铝合金材料
①目前采用PM法制造的超高强铝合金虽然成本较高，产品尺寸小，但可以生产IM法无法生产的高综合性能合金。国外已开发的PM 超高强铝合金有7090、7091和CW67铝合金等，它们的强度均达到了700 N/mm2 以上，其强度和抗SCC 性能均比IM合金的好，特别是CW67 合金的断裂韧性最好。现在美国可生产重达650kg的坯锭，加工出来的挤压件和
模锻件已应用到飞机、导弹以及航天器具上。
②SD喷射沉积法( 喷射成型法)是一种新型的快速凝固技术，其特点介于DC
铸造和PM
粉末冶金之间。SD法与PM 法相比，生产工艺简单，成本低，金属含
氧化物少( 仅是PM法的1/3～1/7) ，制锭重量大( 可达1000 kg以上)，可批量生产。与IM法相比,最大的优点是可以制备IM法无法生产的高合金化铝合金，而且还可以生产颗粒
复合材料。即使是生产普通合金，也具有
铸锭晶粒极其细微、加工材综合性能好等特点。所以采用此方法开发制造具有高性能的超高强铝合金，有着非常好的发展前景。
③铝基复合材料的研究方兴未艾，它是金属基复合材料中研究得最多和最主要的复合材料。目前开发的铝基复合材料主要有B /Al、BC /Al、SiC /Al、Al2O3 /Al 等。添加的
增强剂可分为颗粒、晶须、短
纤维和长纤维，其中SiC /Al 复合材料是最有发展前途的，因为它不需要用扩散层包覆纤维，成本低。铝基复合材料的特点是密度小、比强度和比
刚度高、比
弹性模量大、
导电导热性好、抗腐蚀、耐高温、抗蠕变和耐疲劳等。美国用其制造的10 m 多长的型材和管材已经用在了各种航天器上，并且已经成为铝合金、甚至Al-Li 合金的重要竞争对手。此外，铝-钢、铝-钛等层压式铝基超高强复合材料在近年来也得到了发展。
( 4) 研究开发和应用各种先进的和特殊的
变形加工与热处理新工艺，如超塑挤压、半固态挤压、等温挤压、复合挤压、反向挤压、无润滑穿孔挤压、扁挤压、变断面挤压、静液挤压等先进
挤压技术和新型的形变热处理工艺等，来提高合金材料的综合性能和特殊性能。如在研发大断面挤压型材和棒材时，对2024、2124、2324、2424、7175、7475 及7055、7155 等铝合金逐步加强合金中的杂质控制，从最初牌号中Fe 和Si 的质量分数0． 5%下降到最新牌号的0． 1%以下，大大减少了近代断裂力学理论认为的可成为
裂纹源的内部缺陷数量和尺寸，改进了析出相的分布及形态，同时采用先进的工艺生产优质大铸锭，用大变形进行挤压加工，
淬火后进行预
拉伸，充分消除内部残余应力，然后进行单级或多级人工时效，研发出在航空航天、兵器、舰船等领域得到广泛应用的适合于不同用途的T351、T7451、T851、T651、T7651、T7351、T7451、T77、T7751、T79 等不同状态的大型挤压型材和棒材。
