航空鍛件一般（bān）選用高（gāo）比強度、比剛度的材料（liào），大型航空鍛件用材料主要包括鈦合金、超高強度鋼、鋁（lǚ）合金三大類。

大型航空（kōng）鍛件用鈦合金

鈦合金由於其高比（bǐ）強度、比剛度、耐（nài）蝕性等優異性能，在航空工（gōng）業得到了廣泛的應用，對（duì）飛機結（jié）構減重（chóng）和零件的使用壽（shòu）命提高都有顯著效果。特（tè）別是對於軍用飛（fēi）機（jī）， 一些重要的結構部（bù）件如（rú）翼梁、隔框、起落架（jià）等廣泛（fàn）采用鈦（tài）合金鍛件加工（gōng）而成，單件重量高，尺寸和截麵積（jī）大（dà）。

例如波音 B747 飛機主起落架支架（jià）梁 8 個件號采用 Ti-6Al-4V 鈦合金鍛件（jiàn），單件重 1724 kg，長（zhǎng）度 6.2m，投影麵積 4.1m2。空客 A380 飛機兩個（gè）六輪三軸（zhóu）小車（chē）式（shì）主起落架載重梁采用 Ti-1023 鈦合金鍛件，長（zhǎng） 4.255m，重量 3210 kg。美國洛克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（tóu）影（yǐng）麵積 4.06m2。

目前航空用鈦（tài）合金主（zhǔ）要牌號有 TC4、TC18、TC21、TA15、TB6 ( 美 Ti-1023 合 金 ) 等。其中TC18 由於淬透性最大，適合製造（zào）大型鍛件，目前國內應用最多。俄羅斯根據波音和空客等民機（jī）需求，在 TC18 合金基礎上（shàng），通過降低易偏析元素 Fe 的含量，開發了 Ti-55531 鈦合金。Ti-55531 強度較高， 而且具有優越的淬透（tòu）性和更寬的加工窗口，目前已在 A380 飛機吊掛接頭和起落架支柱等零件上使用，

國內（nèi） C919 飛機也開展了國產材料研製工作， 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（mù）前（qián）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（dàn） Ti-55531 在 Δk =11 MPa·m12條件下的抗裂紋擴展能力明顯優於 TC21 和 TC18 合金，說明其裂紋萌（méng）生壽命較（jiào）長，疲勞極限較高，適合長壽命設計。

大型（xíng）航空鍛件用超高強度鋼

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

中國於 20 世紀 50 年代初研製（zhì）成功 30CrMnSiNi2A 超高強（qiáng）度鋼，抗拉強度（dù）為 1700MPa。20 世紀 70 年代初， 結合（hé）中國資源條件， 研製成功 32Si2Mn2MoVA 和 40CrMnSiMoVA 鋼。

1980 年以來（lái），從國外（wài）引進（jìn）新（xīn）技術，采用真空冶煉新（xīn）工藝，先（xiān）後研製出（chū） 34Si2MnCrMoVA (406A) 、35CrNi4MoA、40CrNi2SiMoVA (300M) 和 18Ni 馬（mǎ）氏體時效鋼。超高強度鋼的研發為中國航空工業發（fā）展打下了堅實基礎。隨著超高強度鋼的不斷（duàn）研究發展，大型航空鍛件用超高強度鋼主要（yào）有（yǒu）以下（xià）幾個（gè）發展方（fāng）向:

(1) 2200 MPa 級以上超高強度鋼。在保證（zhèng）強度的前提下，塑性、韌性、疲（pí）勞（láo）性能、裂紋擴展速度和抗。應力腐（fǔ）蝕等綜合性能（néng）優於廣泛應用的 300M 鋼水平。(2) 超高強度不鏽鋼，作為下（xià）一代艦載飛機起（qǐ）落架的備選材料。(3) 低成本超高（gāo）強度鋼（gāng），用於性（xìng）能要求不高的場合，例如民用飛機（jī）、大型無人機等。

大型航空鍛件用高強度鋁合金

鋁合金由於具有密度低、比強度高、耐腐蝕性（xìng）好、塑（sù）性和加工性能好、成本低（dī）等一係列優點，在航空方麵一直是飛機機體結構的主要材料之一（yī）。當今世界各國航空鍛件用鋁合金主要是2XXX 係( 2024、2224、2324、2424、2524 等) 和超高強度係的 7XXX 係( 7075、7475、7050、7150、7055、7085 等) 。

2XXX 係鋁合金屬於 Al-Cu-Mg 係合金，被稱為高強度硬（yìng）鋁（lǚ），是用途最廣泛的（de）鋁合（hé）金之一，抗拉強度為 400 ～ 500 MPa，比 7XXX 係鋁合（hé）金（jīn）的室溫強度低，但耐熱性、疲勞特性，特別是（shì）抗疲勞裂紋擴展性都優於 7XXX 係鋁合金。典型代表 2124 廣泛應用於（yú） F22、F35 的（de）主體結構。7XXX 係鋁合金屬於 Al-Zn-Mg-Cu 係合（hé）金，這類合金（jīn）具有高的比強度和硬（yìng）度、較好的（de）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，在大型航空鍛件方麵主要用於加強框、承力梁（liáng）及接頭等主承力結構。

我國通過微合金化以及熱處理製度等方式研製了 7A85 鋁合（hé）金，與國外 7085 鋁合（hé）金性能（néng）相當。7A85 鋁合金較 7075、7175、7050 合金大幅度提高了 Zn 的含量（liàng），降低 Mg 的含量，並對 Fe、Si 等雜（zá）質（zhì）元素含（hán）量進行了嚴格的控製，使得 7A85 合金在（zài）保持較高強度水平下，還具有韌性（xìng）好（hǎo）、疲勞強度高和抗應力（lì）腐蝕性能好等優良綜合性能。與 7050-T7452 鍛件比較（jiào），7A85 鍛件具（jù）備了更高（gāo）的淬透性（xìng），淬透層深度可達到 305 mm，而 7050 淬透層厚度為 203 mm， 更適合製造厚大截麵航空零件。

國外 7085 合金已（yǐ）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，該機翼主梁長 6.4m、寬 1.9m， 重達 3.9t，是目前世界上最（zuì）大的鋁合金鍛件之一。