一種高強度合金的製作方法
2023-05-25 07:19:01
一種高強度合金的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種高強度合金，一種高強度合金，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、矽，所述各合金元素的質量百分比為：鋰0.8%-1.2%、銅3.8%-5%、鎂0.2%-0.5%、鋯1.2%-2.2%、鐵不高於0.1%、鋅不高於0.5%、鈦不高於0.1%、錳不高於0.05%、矽不高於0.1%，其餘為鋁。通過上述方式，本發明高強度合金具有質量輕、強度高的特點，同時具有韌性好、塑性好的特點，適合用於航空航天設備領域。
【專利說明】一種高強度合金
【技術領域】
[0001]本發明涉及金屬合金材料領域，特別是涉及一種高強度鋁鋰合金。
【背景技術】
[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，其強度、斷裂韌性、屈服強度、疲勞性能都是隨著溫度的降低而提高；它有良好的超塑性，可以製成形狀複雜、難以成形的零件，減少勞動強度和減輕結構的重量。用其取代常規的鋁合金可使構件質量減輕15%，剛度提高15%-20%，被認為是航空航天工業中的理想結構材料。在該領域，鋁鋰合金己在許多構件上取代了常規高強鋁合金。
[0003]但也有許多制約其應用的致命性弱點，如鋁鋰合金韌性、塑性較常規鋁合金低，各向異性較大，熱穩定性差等。所以，對鋁鋰合金主成分優化，提高其綜合性能，成了高強度鋁鋰合金髮展的趨勢。
【發明內容】
[0004]本發明主要解決的技術問題是提供一種高強度合金，具有質量輕、強度高的特點，同時具有韌性好、塑性好的特點，適合用於航空航天設備領域。
[0005]為解決上述技術問題，本發明採用的一個技術方案是:
提供一種高強度合金，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、矽，所述各合金元素的質量百分比為:鋰0.8%-1.2%、銅
3.8%-5%、鎂0.2%-0.5%、鋯1.2%-2.2%、鐵不高於0.1%、鋅不高於0.5%、鈦不高於0.1%、鈧不高於0.05%、矽不高於0.1%，其餘為鋁。
[0006]在本發明一個較佳實施例中，所述招含量不低於90%。
[0007]在本發明一個較佳實施例中，所述鋅/鎂:2-2.5。
[0008]本發明的有益效果是:該鋁鋰合金降低了鋰含量，增加了銅含量，並且添加了合理配比的的合金化元素鎂、鋯、鐵、鋅、鈦、鈧、矽，使合金具有低密度、質量輕、強度高的特點，同時具有韌性好、塑性好的特點，適合用於航空航天設備領域。
【具體實施方式】
[0009]下面對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特徵能更易於被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護範圍做出更為清楚明確的界定。
[0010]本發明實施例包括:
一種高強度合金，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、矽，所述各合金元素的質量百分比為:鋰0.8%-1.2%、銅3.8%_5%、鎂
0.2%-0.5%、鋯1.2%-2.2%、鐵不高於0.1%、鋅不高於0.5%、鈦不高於0.1%、鈧不高於0.05%、娃不聞於0.1%，其餘為招。
[0011]其中，所述鋁含量不低於90%。[0012]並且所述鋅/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、高強度的特點。
[0014]降低鐵、矽的含量，調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，提高了疲勞強度
提高鋅/鎂比，保證銅含量增加的情況下，合金強度及韌性同時提高。
[0015]添加了鋯:在鑄錠時這些元素一般形成過飽和固溶體，在均勻化退貨或高溫熱處理時，以微細的金屬間化合物析出分散於母相中，從而有效地抑制了再結晶晶粒的粗大化，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，熔點高，能顯著提高合金的再結晶溫度和力學性能。
[0017]實施例一:
一種高強度合金，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、矽，所述各合金元素的質量百分比為:鋰0.8%、銅4%、鎂0.2%、鋯1.2%、鐵 0.05%、鋅 0.4%、鈧 0.04%、矽 0.08%，其餘為鋁。
[0018]其中，所述鋁含量為93.23%。
[0019]並且所述鋅/鎂:2。
[0020]實施例二:
一種高強度合金，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、矽，所述各合金元素的質量百分比為:鋰0.9%、銅4.8%、鎂0.22%、鋯1.5%、鐵 0.05%、鋅 0.48%、鈦 0.05%、鈧 0.04%、矽 0.07%，其餘為鋁。
[0021]其中，所述鋁含量為91.89%。
[0022]並且所述鋅/鎂:2.18。
[0023]本發明揭示了一種高強度合金，為高強度鋁鋰合金，其室溫力學性能為:抗拉強度為700-750 Mpa，屈服強度為670_710Mpa，延伸率為5_7%，該合金具有低密度、質量輕、強度高的特點，同時具有韌性好、塑性好的特點，適合用於航空航天設備領域。
[0024]以上所述僅為本發明的實施例，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是利用本發明說明書內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本發明的專利保護範圍內。
【權利要求】
1.一種高強度合金，其特徵在於，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、矽，所述各合金元素的質量百分比為:鋰.0.8%-1.2%、銅 3.8%-5%、鎂 0.2%-0.5%、鋯 1.2%-2.2%、鐵不高於 0.1%、鋅不高於 0.5%、鈦不高於0.1%、鈧不高於0.05%、矽不高於0.1%，其餘為鋁。
2.根據權利要求1所述的高強度合金，其特徵在於，所述鋁含量不低於90%。
3.根據權利 要求1所述的高強度合金，其特徵在於，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 優先權日:2013年10月17日
【發明者】陳保雲 申請人:常熟市良益金屬材料有限公司