一種高強(qiáng)度合金的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高強(qiáng)度合金，一種高強(qiáng)度合金，所述合金為鋁鋰合金，包括主要合金元素：鋁、鋰、銅、鎂、鋯和其他合金元素：鐵、鋅、鈦、錳、硅，所述各合金元素的質(zhì)量百分比為：鋰0.8%-1.2%、銅3.8%-5%、鎂0.2%-0.5%、鋯1.2%-2.2%、鐵不高于0.1%、鋅不高于0.5%、鈦不高于0.1%、錳不高于0.05%、硅不高于0.1%，其余為鋁。通過上述方式，本發(fā)明高強(qiáng)度合金具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高的特點(diǎn)，同時(shí)具有韌性好、塑性好的特點(diǎn)，適合用于航空航天設(shè)備領(lǐng)域。
【專利說明】一種高強(qiáng)度合金
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬合金材料領(lǐng)域，特別是涉及一種高強(qiáng)度鋁鋰合金。
【背景技術(shù)】
[0002]鋁鋰合金具有良好的耐腐蝕性能和卓越的超塑成型性能，其強(qiáng)度、斷裂韌性、屈服強(qiáng)度、疲勞性能都是隨著溫度的降低而提高；它有良好的超塑性，可以制成形狀復(fù)雜、難以成形的零件，減少勞動強(qiáng)度和減輕結(jié)構(gòu)的重量。用其取代常規(guī)的鋁合金可使構(gòu)件質(zhì)量減輕15%，剛度提高15%-20%，被認(rèn)為是航空航天工業(yè)中的理想結(jié)構(gòu)材料。在該領(lǐng)域，鋁鋰合金己在許多構(gòu)件上取代了常規(guī)高強(qiáng)鋁合金。
[0003]但也有許多制約其應(yīng)用的致命性弱點(diǎn)，如鋁鋰合金韌性、塑性較常規(guī)鋁合金低，各向異性較大，熱穩(wěn)定性差等。所以，對鋁鋰合金主成分優(yōu)化，提高其綜合性能，成了高強(qiáng)度鋁鋰合金發(fā)展的趨勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種高強(qiáng)度合金，具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高的特點(diǎn)，同時(shí)具有韌性好、塑性好的特點(diǎn)，適合用于航空航天設(shè)備領(lǐng)域。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是:
提供一種高強(qiáng)度合金，所述合金為鋁鋰合金，包括主要合金元素:鋁、鋰、銅、鎂、鋯和其他合金元素:鐵、鋅、鈦、錳、硅，所述各合金元素的質(zhì)量百分比為:鋰0.8%-1.2%、銅
3.8%-5%、鎂0.2%-0.5%、鋯1.2%-2.2%、鐵不高于0.1%、鋅不高于0.5%、鈦不高于0.1%、鈧不高于0.05%、硅不高于0.1%，其余為鋁。
[0006]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述招含量不低于90%。
[0007]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述鋅/鎂:2-2.5。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:該鋁鋰合金降低了鋰含量，增加了銅含量，并且添加了合理配比的的合金化元素鎂、鋯、鐵、鋅、鈦、鈧、硅，使合金具有低密度、質(zhì)量輕、強(qiáng)度高的特點(diǎn)，同時(shí)具有韌性好、塑性好的特點(diǎn)，適合用于航空航天設(shè)備領(lǐng)域。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面對本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0010]本發(fā)明實(shí)施例包括:
一種高強(qiáng)度合金，所述合金為鋁鋰合金，包括主要合金元素:鋁、鋰、銅、鎂、鋯和其他合金元素:鐵、鋅、鈦、錳、硅，所述各合金元素的質(zhì)量百分比為:鋰0.8%-1.2%、銅3.8%_5%、鎂
0.2%-0.5%、鋯1.2%-2.2%、鐵不高于0.1%、鋅不高于0.5%、鈦不高于0.1%、鈧不高于0.05%、娃不聞于0.1%，其余為招。
[0011]其中，所述鋁含量不低于90%。[0012]并且所述鋅/鎂:2-2.5。
[0013]降低了鋰含量，增加了銅含量:使合金具有低密度、高強(qiáng)度的特點(diǎn)。
[0014]降低鐵、硅的含量，調(diào)整了主要合金元素的添加量，從而減少了合金中第二分散相的量，改善了合金的韌性，提高了疲勞強(qiáng)度
提高鋅/鎂比，保證銅含量增加的情況下，合金強(qiáng)度及韌性同時(shí)提高。
[0015]添加了鋯:在鑄錠時(shí)這些元素一般形成過飽和固溶體，在均勻化退貨或高溫?zé)崽幚頃r(shí)，以微細(xì)的金屬間化合物析出分散于母相中，從而有效地抑制了再結(jié)晶晶粒的粗大化，提聞合金的朝性。
[0016]添加了微量稀土類金屬元素鈧，該元素密度小，熔點(diǎn)高，能顯著提高合金的再結(jié)晶溫度和力學(xué)性能。
[0017]實(shí)施例一:
一種高強(qiáng)度合金，所述合金為鋁鋰合金，包括主要合金元素:鋁、鋰、銅、鎂、鋯和其他合金元素:鐵、鋅、鈦、錳、硅，所述各合金元素的質(zhì)量百分比為:鋰0.8%、銅4%、鎂0.2%、鋯1.2%、鐵 0.05%、鋅 0.4%、鈧 0.04%、硅 0.08%，其余為鋁。
[0018]其中，所述鋁含量為93.23%。
[0019]并且所述鋅/鎂:2。
[0020]實(shí)施例二:
一種高強(qiáng)度合金，所述合金為鋁`鋰合金，包括主要合金元素:鋁、鋰、銅、鎂、鋯和其他合金元素:鐵、鋅、鈦、錳、硅，所述各合金元素的質(zhì)量百分比為:鋰0.9%、銅4.8%、鎂0.22%、鋯1.5%、鐵 0.05%、鋅 0.48%、鈦 0.05%、鈧 0.04%、硅 0.07%，其余為鋁。
[0021]其中，所述鋁含量為91.89%。
[0022]并且所述鋅/鎂:2.18。
[0023]本發(fā)明揭示了一種高強(qiáng)度合金，為高強(qiáng)度鋁鋰合金，其室溫力學(xué)性能為:抗拉強(qiáng)度為700-750 Mpa，屈服強(qiáng)度為670_710Mpa，延伸率為5_7%，該合金具有低密度、質(zhì)量輕、強(qiáng)度高的特點(diǎn)，同時(shí)具有韌性好、塑性好的特點(diǎn)，適合用于航空航天設(shè)備領(lǐng)域。
[0024]以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種高強(qiáng)度合金，其特征在于，所述合金為鋁鋰合金，包括主要合金元素:鋁、鋰、銅、鎂、鋯和其他合金元素:鐵、鋅、鈦、錳、硅，所述各合金元素的質(zhì)量百分比為:鋰.0.8%-1.2%、銅 3.8%-5%、鎂 0.2%-0.5%、鋯 1.2%-2.2%、鐵不高于 0.1%、鋅不高于 0.5%、鈦不高于0.1%、鈧不高于0.05%、硅不高于0.1%，其余為鋁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度合金，其特征在于，所述鋁含量不低于90%。
3.根據(jù)權(quán)利 要求1所述的高強(qiáng)度合金，其特征在于，所述鋅/鎂:2-2.5。
【文檔編號】C22C21/16GK103556018SQ201310485083
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月17日
【發(fā)明者】陳保云 申請人:常熟市良益金屬材料有限公司