一种超高强铝锂合金及其制备方法.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(10)申请公布号CNCN103509984103509984A(43)申请公布日2014.01.15(21)申请号201310448824.0(22)申请日2013.09.28(71)申请人中南大学地址410083湖南省长沙市岳麓区左家垅麓山南路932号申请人航天材料及工艺研究所(72)发明人李劲风郑子樵刘平礼罗先甫陈永来张旭虎(74)专利代理机构中南大学专利中心43200代理人胡燕瑜(51)Int.Cl.C22C21/18(2006.01)C22C1/02(2006.01)C22F1/057(2006.01)权利要求书1页权利要求书1页说明书4页说明书4页(54)发明名称一种超高强铝锂合金及其制备方法(57)摘要一种超高强铝锂合金及其制备方法，本发明的质量百分数为：Cu3.5～4.5%、Li1.0～1.6%、Mg0.30%～0.70%、Ag0.2～0.70%、Zn0.30～0.80%、Mn0.20～0.50%、Zr0.06～0.16%，杂质Si＜0.10%、Fe＜0.10%，其它杂质单个＜0.05%，总量＜0.15%，余量为Al。本发明用Mg、Ag、Zn微量元素共同复合微合金化强化，按合金成分配料，将原料熔化，经炉内精炼、静置后，浇铸成所需规格的合金铸锭。本发明制造的板材，抗拉强度可达580MPa以上，同时延伸率高于7%，可用于航空航天、核工业、交通运输、兵器等领域的结构元件。CN103509984ACN1035984ACN103509984A权利要求书1/1页1.一种超高强铝锂合金，其特征在于合金的质量百分数为：Cu3.5~4.5%、Li1.0~1.6%、Mg0.30%~0.70%、Ag0.20~0.70%、Zn0.30~0.80%、Mn0.20~0.50%、Zr0.06~0.16%，杂质Si<0.10%、Fe<0.10%，其它杂质单个<0.05%，总量<0.15%，余量为Al。2.一种制备如权利要求1所述的超高强铝锂合金的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)按合金的质量百分数要求配料；(2)熔化配制好的金属料，并添加溶剂保护熔体，熔化温度为680℃~780℃；(3)添加精炼剂对熔体进行精炼，精炼温度为690℃~740℃；(4)精炼后进行充分静置，而后浇铸成型；(5)在加热炉内进行铸锭均匀化处理，均匀化制度为双级均匀化，第一级温度为450~480℃，保温时间8~12h；第二级温度为500~530℃，保温时间24~36h；(6)均匀化的铸锭扒皮后进行轧制加工，热轧开坯温度450~490℃，热轧过程中坯料温度保持350℃以上；如果制备薄板，在400~460℃退火2小时后再进行冷轧；(7)轧制成型毛坯经固溶、淬火、预变形及人工时效得到超高强的铝锂合金。3.如权利要求2所述的超高强铝锂合金的制备方法，其特征在于：步骤(2)~(4)采用氩气保护。4.如权利要求2所述的超高强铝锂合金的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述的熔剂为LiF+LiCl熔剂。5.如权利要求2所述的超高强铝锂合金的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述的精炼剂是六氯乙烷。6.根据权利要求2所述的超高强铝锂合金的制备方法，其特征在于：步骤（3）精炼时为真空。7.根据权利要求2所述的超高强铝锂合金的制备方法，其特征在于：步骤（7）采用的固溶温度为490~530℃。8.根据权利要求2所述的超高强铝锂合金的制备方法，其特征在于：步骤（7）所述的固溶处理后，对合金进行预变形，变形量为2~5%。9.根据权利要求（2）所述的超高强铝锂合金的方法，其特征在于：步骤（7）采用的人工时效制度为：温度150~180℃，保温时间8~40小时。2CN103509984A说明书1/4页一种超高强铝锂合金及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种超高强铝锂合金及其制备方法，属于金属材料工程领域。背景技术[0002]新型铝锂合金是航空航天最理想的结构材料。随着应用需求的发展及冶金技术的提高，铝锂合金已经经历了三个阶段的发展，相应的铝锂合金产品也划分为三代。目前国际上正在开发第四代铝锂合金。铝锂合金发展的基本原则为：针对航空航天不同背景的应用需求，分别设计不同性能的铝锂合金；如针对航天工业，铝锂合金的设计要求为低密度、高强度、高弹性模量及良好的焊接性。通过结构减重，降低火箭发射成本、提高推重比是航天工业永远追求的目标。随着航天工业的发展，对减重的需求越来越大，要求铝锂合金在适当降低密度的同时，进一步提高其强度。[0003]欧美及中国均开展了高性能高强铝锂合金研究，一些已经工业化生产并开始应用。其中高强铝锂合金的典型代表有美国2195铝锂合金（Al-4.0Cu-1.0Li-0.4Mg-0.4Ag-0.12Zr，已应用