一种耐损伤容限高强铝合金板材及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105803280A(43)申请公布日2016.07.27(21)申请号201610259363.6C22F1/057(2006.01)(22)申请日2016.04.25C22C1/06(2006.01)C22C1/02(2006.01)(71)申请人山东南山铝业股份有限公司地址265706山东省烟台市龙口市东江镇前宋村申请人烟台南山学院(72)发明人吕正风张华孟凡林孙学明陶志民罗杰郑贵超徐崇义魏建民张启东(74)专利代理机构中国有色金属工业专利中心11028代理人李子健李迎春(51)Int.Cl.C22C21/18(2006.01)C22C21/16(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种耐损伤容限高强铝合金板材及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种耐损伤容限高强铝合金板材及其制备方法。铝合金板材的化学成分及质量百分比为：Si0～0.08％，Fe0～0.15％，Cu4.1～4.4％,Mn0.50～0.70％，Mg1.2～1.4％,Cr0～0.10％，Zn0～0.15％，Ti0～0.15％，余量为Al。其制备方法包括熔炼及铸造，再出炉空冷的双级均匀化，铣面，热扎，双级固溶处理，淬火，自然时效等步骤完成。与普通2024T351状态的产品标准性能比，本发明的板材屈服强度至少高20MPa、延伸率高33％及很好的断裂韧性和抗疲劳裂纹扩展性。CN105803280ACN105803280A权利要求书1/1页1.一种耐损伤容限高强铝合金板材，其特征在于，所述铝合金板材的化学成分及质量百分比为：Si0～0.08％，Fe0～0.15％，Cu4.1～4.4％,Mn0.50～0.70％，Mg1.2～1.4％,Cr0～0.10％，Zn0～0.15％，Ti0～0.15％，余量为Al。2.一种如权利要求1所述的铝合金板材的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)熔炼及铸造：按化学成分及质量百分比准备原材料，在720～750℃的条件下熔炼铝合金原材料，铝合金原材料50％～60％熔化为铝液时，开启电磁搅拌，当铝合金原材料全部熔化后，加入成分添加剂，并进行扒渣、调整成分、转移熔体到保温炉，进行炉侧Ar+Cl2混合气精炼，成分合格及铸造准备充分后，熔体静置适当时间，在熔体温度700～710℃条件下经在线处理，浇注成铝合金铸锭；(2)将步骤(1)得到的铝合金铸锭以40℃/h速度升温至480-492℃，保温6-20h；再以5℃/h升温至493-498℃，保温6-24h，再出炉空冷的双级均匀化；(3)铣面：将步骤(2)铝合金铸锭切头切尾，铣面。(4)热扎：将步骤(3)处理后的铝合金铸锭在台车炉中加热到410～430℃，保温3h～4h，然后在4100mm热热粗轧机组上轧至27mm～27.3mm的中间板材，终轧温度为350℃～380℃；(5)双级固溶处理：将步骤(4)得到的铝合金中间板材定尺后在辊底炉上进行490-493℃/0.1-4h+495-517℃/0.1-4h的固溶保温，随后室温水淬，1-3min冷却到20-60℃；(6)淬火后6-10小时内进行2％的永久变形，自然时效96小时后对板材进行性能检测。2CN105803280A说明书1/5页一种耐损伤容限高强铝合金板材及其制备方法技术领域[0001]本发明属于铝合金加工技术领域，涉及航空用耐损伤容限高强铝合金板材及制备方法。背景技术[0002]高强铝合金一般为Al-Cu-Mg-(Mn)系合金。具有较高的塑性、高强度，耐热等特性是航空航天领域用途最为广泛的结构铝合金材料。一直以来，人们以2024合金为基础，主要以降低Fe、Si含量而提高耐损伤容限，已形成了2024型系列合金。但降低Fe、Si含量必然会增加材料的成本，这与“降成本、高性能、高安全、高寿命”的飞机设计理念极不适应。发明内容[0003]本发明的目的在于针对现有技术存在的问题，提供一种航空用耐损伤容限高强铝合金板材及其制备方法，本发明的板材与普通2024T351状态的产品标准性能比，屈服强度至少高20MPa、延伸率高33％及很好的断裂韧性和抗疲劳裂纹扩展性。[0004]本发明采取如下技术方案：[0005]一种耐损伤容限高强铝合金板材，其特征在于，所述铝合金板材的化学成分及质量百分比为：Si0～0.08％，Fe0～0.15％，Cu4.1～4.4％,Mn0.50～0.70％，Mg1.2～1.4％,Cr0～0.10％，Zn0～0.15％，Ti0～0.15％，余量为Al。[0006]一种上述铝合金板材的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：[0007](1)熔炼及铸造：按化学成分及质量百分比准备原材料，在720～750℃的条件下熔炼铝