一種高強、高韌、耐蝕Al-Cu-Mg鋁合金制造技術

本發明專利技術是一種高強、高韌、耐蝕Al-Cu-Mg系列鋁合金。本發明專利技術的關鍵在于調整Al-Cu-Mg合金中合金元素的質量比；其含有以下重量百分比的成分：銅3.0-4.0％，鎂0.5-1.5％，鋅小于0.2％，鈦小于0.06％，硅小于0.2％，鐵小于0.25％，錳小于1.2％，鋁為余量。本發明專利技術中的新型鋁合金具有較高的強度，較好的塑性，良好的耐剝落腐蝕性能，較好的斷裂韌性。采用本發明專利技術合金制得的材料(部件)峰值時效后強度大于480Mpa，材料的室溫延伸率不低于10％，維氏硬度值不低于140HV，剝落腐蝕性能在EB范圍內，綜合性能明顯高于已報道的Al-Cu-Mg系列鋁合金。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種新型高強高韌Al-Cu-Mg鋁合金，該合金可滿足峰值時效強度480MPa，單位面積裂紋形核功(WE)值大于150N M'有色金屬材料及其加工領域。
技術介紹
為達到節能減重增效的目的，制造業對于新型高性能輕質材料的需求量迅速增長，鋁合金作為大型航空件的結構材料，在降低航空構件的質量中有至關重要的作用，因此得到了越來越多的關注，特別是可熱處理強化Al-Cu-Mg系列鋁合金。作為大型飛機結構材料的Al-Cu-Mg系列鋁合金，其主合金元素化學成分的調整與合金的組織與性能密切相關，合金主要元素低，合金強度低，韌性和耐蝕性較高。主要合金元素含量提高，則強度較高，韌性和耐蝕性降低。因此，合金成分調整是控制合金性能的重要方式。自上世紀初發現Al-Cu可熱處理強化鋁合金以來，相繼開發出了一系列的高強Al-Cu-Mg鋁合金，如國外研發的2x24鋁合金和2022鋁合金等。目前，大部分Al-Cu-Mg系列招合金主元素Cu含量較高(> 4. 0 % )(如2x24招合金)或者是Mg含量較低(< I. 0 % )(如2022鋁合金)，其綜合性能較差，強度較低抑或是韌性較差。如2022鋁合金的T6態抗拉強度僅有435MPa，撕裂WE (單位裂紋形核功)僅有100N W1,斷裂韌性較差。2124鋁合金T6態抗拉強度455MPa，延伸率10%左右。結合近年來Al-Cu-Mg合金的發展特點，對鋁合金強度、可加工性、韌性和耐蝕性能要求提高，這就要求嚴格控制合金雜質含量(Fe、Si等)，合理匹配合金主元素，專利技術兼顧高強、高韌、耐蝕綜合性能的Al-Cu-Mg合金。常見兩種Al-Cu-Mg合金的成分表，如表I所不權利要求1.一種高強、高韌、耐蝕Al-Cu-Mg系列鋁合金，其特征在于，含有以下重量百分比的成分銅3. 0-4. O %，鎂O. 5-1. 5 %，鋅小于O. 2 %，鈦小于O. 06 %，硅小于O. 2 %，鐵小于O.25%，錳小于I. 2%，鋁為余量。2.一種高強、高韌、耐蝕Al-Cu-Mg系鋁合金，其特征在于含有以下重量百分比的成分銅3. 0-4. 0%，鎂O. 5-1. 5%，鋅小于O. 2%，鈦小于O. 06%，硅小于O. 2%，鐵小于O.25%,猛小于I. 2%,鈧、錯、鉺、釹、鋪、鐿中任意一種或者幾種；所述的鈧、錯、鉺、釹、鋪、鐿每種元素的質量百分比均為O. 05-0. 15%,招為余量。3.一種高強、高韌、耐蝕Al-Cu-Mg系鋁合金，其特征在于含有以下重量百分比的成分銅3. 0-4. O %，鎂O. 5-1. 5 %，鋅小于O. 2 %，鈦小于O. 06 %，硅小于O. 2 %，鐵小于O.25%,猛小于I. 2%,鈧、錯、鉺、釹、鋪、鐿中任意一種或者幾種；所述的鈧、錯、鉺、釹、鋪、鐿每種元素的質量百分比均為O. 05-0. 15%，鋰、銀中任意一種或者兩種；所述的鋰、銀每種元素的質量百分比均為O. 8-1. 2%,招為余量。4.一種高強、高韌、耐蝕Al-Cu-Mg系鋁合金，其特征在于含有以下重量百分比的成分銅3. 0-4. O %，鎂O. 5-1. 5 %，鋅小于O. 2 %，鈦小于O. 06 %，硅小于O. 2 %，鐵小于O.25%，錳小于I. 2%，鋰、銀中任意一種或者兩種；所述的鋰、銀每種元素的質量百分比均為O. 8-1.2%，鋁為余量。全文摘要本專利技術是一種高強、高韌、耐蝕Al-Cu-Mg系列鋁合金。本專利技術的關鍵在于調整Al-Cu-Mg合金中合金元素的質量比；其含有以下重量百分比的成分銅3.0-4.0％，鎂0.5-1.5％，鋅小于0.2％，鈦小于0.06％，硅小于0.2％，鐵小于0.25％，錳小于1.2％，鋁為余量。本專利技術中的新型鋁合金具有較高的強度，較好的塑性，良好的耐剝落腐蝕性能，較好的斷裂韌性。采用本專利技術合金制得的材料(部件)峰值時效后強度大于480Mpa，材料的室溫延伸率不低于10％，維氏硬度值不低于140HV，剝落腐蝕性能在EB范圍內，綜合性能明顯高于已報道的Al-Cu-Mg系列鋁合金。文檔編號C22C21/12GK102634706SQ20121013118公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月28日 優先權日2012年4月28日專利技術者萬里, 葉凌英, 張新明, 李思宇, 楊金龍, 鄧運來, 陳澤宇 申請人:中南大學本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄧運來，楊金龍，李思宇，陳澤宇，葉凌英，萬里，張新明，
申請(專利權)人：中南大學，
類型：發明
國別省市：