铝锂合金是一类密度小、弹性模量高、比强度和比刚度高的新型铝合金，在航空航天领域有广泛的应用前景。在铝合金中添加金属锂元素，每添加1％的金属锂，其密度降低3％，而弹性模量可提高5%~6%，并可以保证合金在淬火和人工时效后硬化效果显著，铝锂合金的材料制备及零件制造工艺与普通铝合金没有太大差别，只是在保证金属锂不被空气氧化方面加以注意即可。一般情况下，可以沿用普通铝合金的技术和设备，相对于碳纤维复合材料来说，铝锂合金的成形、维修都比复合材料方便，成本也相对较低，因此，铝锂合金有明显的价格优势和性能优势，被认为是21世纪航空航天工业最具竞争力的轻质高强结构材料之一。 铝锂合金的合金化 一般情况下，微合金化元素的加入大多以改善细化晶粒、析出强化相、控制失效速度和顺序、减小无沉淀析出带宽度等很多因素为主要目的。 目前，在铝锂合金中常用的添加元素包括主合金元素Cu、Mg和微量元素Ag、Ce、Y、La、Ti、Mn、Sc、Zr等。Cu能显著提高Al-Li合金的强度和韧性、减小无沉淀析出带的宽度，但含量过高时会产生较多的中间相，这些中间相会造成铝锂合金的韧性下降和密度增大，Cu含量过低不能减弱局部应变和减小无沉淀析出带宽度，故Al-Li合金中的Cu含量一般为1%~4%。在Al-Cu-Li合金中呈细片状析出的T1(Al2CuLi)相与δ'相一起作为合金中的主要析出强化相，它们可以减弱共面滑移，使合金的强度指标得到明显提高。 Mg在Al中有较大的固溶度，加入Mg后能减小Li在Al中的固溶度。因此，在含Li量一定的情况下它能增加δ'相的体积分数。另外，它还能形成T(Al2LiMg)稳定相，抑制δ相的生成。加入Mg能产生固溶强化效果，强化无沉淀析出带，减小其有害作用。当铝锂合金中同时加入Cu、Mg后能够形成S'(Al2CuMg)相。S'相优先在位错等缺陷附近呈不均匀析出，其密排面与基体α相的密排面不平行，位错很难切割条状S'相，只能绕过这种条状相，并留下位错环，故S'相能有效地防止共面滑移，对改善合金的强度和韧性有一定的积极作用。但Mg含量过高时也会导致T相优先在晶界析出，增加脆性。Mg含量低于0.5％时，S'相很少，合金强度降低，适宜的Mg含量在改善铝锂合金的高温性能方面却有一定的良好作用。 Ag对铝锂合金有固溶强化和时效强化作用．但效果不是十分明显。Ag、Mg同时加入会发挥协同效应讲而产生最佳的强化效果，能够使得铝锂合金的时效速率大大加快。在Cu/Mg比例较高的铝锂合金中加入少量Ag，会显著提高它们的时效强化作用，且效果非常明显，同时也会改变AI-Li-Cu系合金的时效析出顺序，促进T1相和Ω相的形核并以金属间化合物形式析出，并使T1相均匀分布在合金中，同时也能够使晶粒尺寸变为细小。 Zr在Al合金中的固溶度很小。在Al-Li合金中加入0.1%~0.2％的Zr就能在晶界或亚晶界析出Al3Zr弥散质点，对晶界起钉扎作用，抑制再结晶并能够细化晶粒，以此来改善合金的强度和韧性；另外，Al3Zr可作为δ'相的形核中心，使时效析出的进程加速。但Zr含量过高时会在晶界形成粗大的析出相，破坏晶界与基体的结合的牢固程度，这会大大降低合金的各项性能。