一种航天用铝锂合金及利用铝锂合金制备型材的方法.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CN108149087A(43)申请公布日2018.06.12(21)申请号201711446084.1(22)申请日2017.12.27(71)申请人东北轻合金有限责任公司地址150060黑龙江省哈尔滨市平房区新疆三道街11号(72)发明人高新宇王国军徐涛王金花孙婧彧李浩言李维王冬成(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109代理人侯静(51)Int.Cl.C22C21/06(2006.01)C22C1/03(2006.01)B22F3/115(2006.01)C22F1/047(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种航天用铝锂合金及利用铝锂合金制备型材的方法(57)摘要一种航天用铝锂合金及铝锂合金型材制造方法，涉及一种铝锂合金及铝锂合金型材制造方法。目的是解决生产铝锂合金难度大和铝锂合金的强度低的问题。铝锂合金由Mg、Li、Ti、Zr和Al组成；Mg：5.5％～6.5％、Li：2.2％～2.5％、Ti：0.03％～0.12％、Zr：0.15％～0.20％、Zr+Ti≤0.25％和Al为余量。方法：称取原料、制备铝合金熔液、精炼、喷射成形、切成短棒、盲模挤压、热挤压、淬火、拉伸矫直和时效处理。本发明喷射进行成形解决了铝锂合金生产难度大和质量差的问题，抗拉强度达485Mpa，规定非比例延伸强度达345Mpa，断后伸长率达10.0％；盲模挤压能够使铸锭更加致密。CN108149087ACN108149087A权利要求书1/2页1.一种航天用铝锂合金，其特征在于：该铝锂合金由Mg、Li、Ti、Zr和Al组成；铝锂合金中元素的质量百分比为：Mg：5.5％～6.5％、Li：2.2％～2.5％、Ti：0.03％～0.12％、Zr：0.15％～0.20％和余量的Al，其中Zr+Ti≤0.25％；杂质元素的质量百分比为：Cu：≤0.01％，Si：≤0.15％，Fe：≤0.20％。2.根据权利要求1所述航天用铝锂合金，其特征在于：该铝锂合金由Mg、Li、Ti、Zr和Al组成；铝锂合金中元素的质量百分比为：Mg：6％、Li：2.4％、Ti：0.12％、Zr：0.15％和余量的Al；其中杂质元素的质量百分比为：Cu：≤0.01％、Si：≤0.15％、Fe：≤0.20％。3.一种利用如权利要求1所述航天用铝锂合金制备型材的方法，其特征在于：该制备方法按以下步骤进行：一、按元素的质量百分比为：Mg：5.5％～6.5％、Li：2.2％～2.5％、Ti：0.03％～0.12％、Zr：0.15％～0.20％、Zr+Ti≤0.25％和余量为Al称取纯镁锭、Al-Li中间合金、Al-Zr中间合金、Al-Ti中间合金和高纯铝锭作为原料；二、将步骤一称取的高纯铝锭加入到熔炼炉中，在720℃～740℃条件下熔炼6～8小时得到铝熔液，将铝熔液降温至670℃～690℃，然后向熔炼炉内通入保护气体，向降温后的铝熔液中加入纯镁锭和Al-Li中间合金并升温至720℃～740℃，然后加入Al-Zr中间合金和Al-Ti中间合金，保温0.5～1.5小时，得到铝合金熔液；三、将步骤二得到的铝合金熔液进行精炼，精炼后静置得到铸造熔体；四、将步骤三得到的铸造熔体进行喷射成形，得到喷射锭坯；所述喷射成形工艺为：雾化温度：720℃～740℃，雾化距：450～600mm，斜喷角：30～40°，接收盘旋转速度：40～60r·min-1，接收盘下降速度：2～4mm·s-1；五、去除步骤四得到的喷射锭坯的氧化皮，得到铝合金喷射坯料，将铝合金喷射坯料切成铝合金短棒；六、将经步骤五得到的铝合金短棒放置在空气加热炉中加热，在铝合金短棒温度达到370℃～460℃后转移至盲模内进行挤压，得到挤压棒材坯料；所述挤压时向铝合金短棒施加的挤压力大于300MN，挤压时间大于25s；所述盲模为一端开口的筒状模具，盲模的内径与铝合金短棒的外径相同；七、将步骤六制得的挤压棒材坯料置于空气加热炉中加热至370℃～460℃，然后将加热后的挤压棒材坯料进行热挤压处理，得到目标规格的型材；八、将步骤七得到的型材置于空气淬火炉中进行淬火；九、将步骤八淬火后的型材置于张力拉伸机上进行拉伸矫直；十、将拉伸矫直后的型材进行时效处理，即完成。4.根据权利要求3所述利用航天用铝锂合金制备型材的方法，其特征在于：步骤二所述保护气体为氩气。5.根据权利要求3或4所述利用航天用铝锂合金制备型材的方法，其特征在于：步骤三所述精炼工艺为：精炼温度为720℃～740℃，精炼气氛为氩气气氛，精炼时间为15min～25min。6.根据权利要求5所述利用航天用铝锂合金制备型材的方法，其特征在于：步骤五所述铝合金短棒的长度为1000mm～1050