2050合金是由美国于2004年注册的一个新的第三代铝锂合金。它是在2098铝合金的基础上通过调整Mn、 Mg、 Li等微合金元素的含量开发出来的,产品形式主要为厚板。与7050-T7451合金厚板相比,2050-T84合金具有低密度、高弹性模量、优良的疲劳性能和抗应力腐蚀性能,并获得5%的减重效果。2050合金的Li含量较低,是为了增加合金的损伤容限和耐热性。据报导,2050合金厚板已部分取代7050合金,作为飞机的下翼加强筋在空中客车公司的最新运输机A380-800和A380-800F上使用。本文针对工业规格的2050-T84合金厚板及其轧制而成的薄板,采用多种试验方法系统研究了合金厚板和薄板的拉伸性能、断裂韧性、高周疲劳性能、疲劳裂纹扩展速率等常规力学性能及耐损伤性能。同时采用金相(OM)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)及织构分析等研究手段,系统研究了合金的疲劳裂纹萌生机制及其早期扩展行为,并详细地探讨合金的微观组织结构与其耐损伤性能之间的关系,得到的主要结论如下：(1)时效制度对合金薄板的常规拉伸性能有较大影响。随着时效温度的升高,合金的时效响应速率逐渐加快,强度达到峰值的时间缩短。在T8态,合金薄板在145℃时效80h达到峰值,其拉伸性能为σb=520MPa, σ0.2=486MPa, δ=12.3%;在165℃时效12h达到峰值,其拉伸性能为σb=511MPa, σ0.2=473MPa,δ=12.2%;在185℃时效6h达到峰值,其拉伸性能为σb=501MPa,σ0.2=461MPa,δ=11.5%。(2)时效前的预变形能加快时效响应速率并显著提高合金的拉伸性能。如在T6态,合金薄板在145℃时效200h尚未达到峰时效,其拉伸性能为σb=478MPa,σ0.2=420MPaδ10%;而在T8态,在145℃时效40h能得到较为理想的强度和塑性,其拉伸性能为σb=498MPa, σ0.2=460MPaδ=13.5%。工业规格的合金厚板在T84状态下轧向的拉伸性能及断裂韧性分别为σb=509MPa,σ0.2=484MPa,δ=12%, KIc=31.3MPa√m.(3)合金T8态的主要析出相是板条状的T1相和片状的θ’相,其中T1相是主要强化相；在T6态的欠时效态(145℃/40h)时的主要析出相是片状的θ"相,其强化效果较弱,随着时效时间的延长,将主要析出θ’相和T1相。(4)当应力比R为0.1时,合金厚板在L方向下光滑试样的疲劳极限约为251MPa,是其抗拉强度的49%；缺口试样的疲劳极限约为80MPa,是其抗拉强度的16%。当应力比R为-1.0时,光滑试样在L方向的疲劳极限为150MPa,是其抗拉强度的29%,比应力比为0.1的疲劳极限低约100MPa。合金的疲劳极限具有显著的缺口敏感性；应力比对其疲劳极限影响很大；取样方向的影响则比较小。(5)合金板状光滑试样的疲劳裂纹萌生源在试样表面,其主要萌生机制为：(a)Al(CuMnFe)等杂质相粒子的本身开裂或在其与基体的界面上开裂,使得裂纹萌生并向基体中扩展；(b)从试样尖锐边缘的应力集中处形成侵入沟和挤出脊,从而导致裂纹的萌生与扩展；(c)在熔炼和加工过程中引入的氧化物、夹杂、缺陷等也会导致裂纹的萌生。(6)取样方向对合金厚板的疲劳裂纹扩展速率在近门槛区和快速扩展区的影响较大,而在稳态扩展区的影响则相对较小。在相同的AK水平和应力比R条件下,三种取样方向的疲劳裂纹扩展速率大小为：L-T方向最小、T-L方向次之、S-L方向最大。取样方向对合金厚板的疲劳裂纹扩展速率的影响主要与“pancake"状晶粒结构、黄铜织构和第二相粒子沿轧制方向排列有关。(7)应力比R对合金厚板的疲劳裂纹扩展速率的影响较大,尤其是在近门槛区和快速扩展区的影响显著。在相同的ΔK水平和取样方向条件下,应力比为0.5的裂纹扩展速率均高于应力比为0.1的速率。应力比对其速率的影响在近门槛区主要与塑性变形诱发的裂纹闭合效应有关,在快速扩展区则主要取决于最大应力场强度因子Kmax。(8)时效制度对合金薄板的疲劳裂纹扩展速率的影响主要表现为：(a)在应力比为0.1、时效时间为6h的条件下,随着时效温度·的升高,其疲劳裂纹扩展速率也相应增大,即145℃/6h的扩展速率最低,165℃/6h的速率次之,185℃/6h的扩展速率最高。(b)在应力比为0.1、时效温度为145℃的条件下,随着时效时间的延长,其疲劳裂纹扩展速率也基本上相应增大。在145℃/40h时效态下,应力比为0.5的合金薄板的疲劳裂纹扩展速率曲线均位于应力比为0.1的曲线之上。相比于稳态扩展区,应力比对近门槛区和快速扩展区的疲劳裂纹扩展速率影响更加显著。