本申請(qǐng)涉及鋁合金和制造鋁合金的方法。

背景技術(shù)：

1、鋁合金具有相對(duì)較高的強(qiáng)度重量比。因此，自引入金屬蒙皮飛行器以來(lái)，鋁合金在航空航天制造中一直非常重要。已經(jīng)開(kāi)發(fā)了各種類(lèi)型的鋁合金。例如，美國(guó)鋁業(yè)協(xié)會(huì)(aluminium?association?of?america)以將含鎂的鋁合金分類(lèi)為5000系列鋁合金。

2、與其他傳統(tǒng)鋁合金相比，鋁-鎂合金提供某些優(yōu)勢(shì)(例如，重量輕)。鎂的添加提高了鋁合金的強(qiáng)度，使得合金更有利于表面處理，并且改進(jìn)了耐腐蝕性。然而，當(dāng)鋁-鎂合金的鎂含量增加至諸如按重量計(jì)5％或更多時(shí)，這種合金變得難以鑄造。此外，在高鎂含量鋁鎂合金中已觀察到大的金屬間夾雜物，這傾向于導(dǎo)致低延展性并且降低疲勞性能。

3、因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員將繼續(xù)鋁合金領(lǐng)域的研究和開(kāi)發(fā)工作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、在一個(gè)實(shí)施方式中，所公開(kāi)的鋁合金包括鋁、按重量計(jì)大約6％至大約17.4％的鎂、和按重量計(jì)至多大約0.2％的鉻。

2、在另一個(gè)實(shí)施方式中，所公開(kāi)的鋁合金包括鋁、按重量計(jì)大約6％至大約17.4％的鎂、和按重量計(jì)至多大約0.3％的錳。

3、在另一個(gè)實(shí)施方式中，所公開(kāi)的鋁合金包括鋁、按重量計(jì)大約6％至大約17.4％的鎂、和按重量計(jì)至多大約0.2％的鋯。

4、在另一個(gè)實(shí)施方式中，所公開(kāi)的鋁合金包括鋁、按重量計(jì)大約6％至大約17.4％的鎂、以及按重量計(jì)至多大約0.2％的鉻、按重量計(jì)至多大約0.3％的錳和按重量計(jì)至多大約0.2％的鋯中的至少一種。

5、在另一個(gè)實(shí)施方式中，所公開(kāi)的鋁合金包括鋁、按重量計(jì)大約2.5％至大約17.4％的鎂，大約50至大約3000ppm的鈣、和按重量計(jì)至多大約0.2％的鉻。

6、在另一個(gè)實(shí)施方式中，所公開(kāi)的鋁合金包括鋁、按重量計(jì)大約2.5％至大約17.4％的鎂、大約50至大約3000ppm的鈣、和按重量計(jì)至多大約0.3％的錳。

7、在另一個(gè)實(shí)施方式中，所公開(kāi)的鋁合金包括鋁、按重量計(jì)大約2.5％至大約17.4％的鎂、大約50至大約3000ppm的鈣、和按重量計(jì)至多大約0.2％的鋯。

8、在又另一個(gè)實(shí)施方式中，所公開(kāi)的鋁合金包括鋁、按重量計(jì)大約2.5％至大約17.4％的鎂、大約50至大約3000ppm的鈣、以及按重量計(jì)至多大約0.2％的鉻、按重量計(jì)至多大約0.3％的錳和按重量計(jì)至多大約0.2％的鋯中的至少一種。

9、在一個(gè)實(shí)施方式中，所公開(kāi)的制造鋁合金的方法包括制備含鈣的鎂母合金和添加含鈣的鎂母合金到鋁中的步驟。含鈣的鎂母合金可以通過(guò)以下步驟制備：通過(guò)熔化母體材料形成熔融的母體材料，和添加鈣基化合物到熔融的母體材料中。鈣基化合物可以包括鈣以及鎂、鉻、鋯、鈦和鋁中的至少一種。在可選的方案中，鈣基化合物可以包括鈣以及氧、氰化物、碳化物、氫氧化物和碳酸鹽中的至少一種。所添加的鈣的量可以與鎂含量成比例。

10、在另一個(gè)實(shí)施方式中，所公開(kāi)的制造鋁合金的方法包括以下步驟：將鈹和鎂合金化在一起以形成鈹和鎂合金并且隨后將鈹和鎂合金添加到鋁中。

11、在又另一個(gè)實(shí)施方式中，所公開(kāi)的制造鋁合金的方法包括以下步驟：熔化鋁、鎂以及鉻、錳、和鋯中的至少一種以產(chǎn)生熔融物質(zhì)，其中熔化在真空和表面通量中的至少一種下進(jìn)行，并且冷卻熔融物質(zhì)以產(chǎn)生固體物質(zhì)。

12、從以下詳細(xì)描述、附圖和所附的權(quán)利要求，所公開(kāi)的鋁合金和其制造方法的其他實(shí)施方式將變得顯而易見(jiàn)。

技術(shù)特征：

1.一種制造鋁合金的方法，所述鋁合金包括：鋁；按重量計(jì)大約6％至大約17.4％的鎂；按重量計(jì)至多大約0.2％的鉻；按重量計(jì)至多大約0.3％的錳；和按重量計(jì)至多大約0.2％的鋯，其中所述鉻、所述錳和所述鋯的至少一種以非零的量存在，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述熔化在真空下進(jìn)行。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述熔化包括添加鎂至鋁及鉻、鋯和錳中的至少一種的熔融物質(zhì)，其中添加鎂至所述熔融物質(zhì)在真空下進(jìn)行。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述熔化在表面通量下進(jìn)行。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述熔化包括添加鎂至鋁及鉻、鋯和錳中的至少一種的熔融物質(zhì)，其中添加鎂至所述熔融物質(zhì)在表面通量下進(jìn)行。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述鎂以按重量計(jì)12％至大約17.4％存在。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述鎂以按重量計(jì)13％至大約17.4％存在。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述鋁合金基本上由所述鋁；所述鎂；所述鉻、所述錳和所述鋯中的至少一種和任選的鈹組成。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述鎂以按重量計(jì)12％至大約17.4％存在。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述鎂以按重量計(jì)13％至大約17.4％存在。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述鋁合金具有至少145mpa的屈服強(qiáng)度。

12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述鋁合金具有至少145mpa的屈服強(qiáng)度。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述鋁合金具有至少30％的拉伸伸長(zhǎng)率。

14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述鋁合金具有至少30％的拉伸伸長(zhǎng)率。

15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述鋁合金進(jìn)一步包括鈹。

16.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述鋁合金進(jìn)一步包括鈹。

17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述鉻以按重量計(jì)大約0.008％至大約0.2％存在。

18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述錳以按重量計(jì)大約0.03％至大約0.3％存在。

19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述錳以按重量計(jì)大約0.05％至大約0.3％存在。

20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述錳以按重量計(jì)大約0.08％至大約0.3％存在。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明的名稱(chēng)為添加鎂及鉻、錳和鋯中的至少一種的鋁合金及其制造方法。一種鋁合金，其包括鋁、按重量計(jì)大約6至大約17.4重量百分比的鎂以及按重量計(jì)至多大約0.2％的鉻、按重量計(jì)至多大約0.2％的鋯和按重量計(jì)至多大約0.3％的錳中的至少一種。

技術(shù)研發(fā)人員：D·S·施,P·N·威爾遜,S-K·基姆,B-H·基姆,Y-O·尹
受保護(hù)的技術(shù)使用者：波音公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30