CN103556018A

CN103556018A - 一种高强度合金

Info

Publication number: CN103556018A
Application number: CN201310485083.3A
Authority: CN
Inventors: 陈保云
Original assignee: CHANGSHU LIONY METALS Co Ltd
Current assignee: CHANGSHU LIONY METALS Co Ltd
Priority date: 2013-10-17
Filing date: 2013-10-17
Publication date: 2014-02-05

Abstract

本发明公开了一种高强度合金，一种高强度合金，所述合金为铝锂合金，包括主要合金元素：铝、锂、铜、镁、锆和其他合金元素：铁、锌、钛、锰、硅，所述各合金元素的质量百分比为：锂0.8%-1.2%、铜3.8%-5%、镁0.2%-0.5%、锆1.2%-2.2%、铁不高于0.1%、锌不高于0.5%、钛不高于0.1%、锰不高于0.05%、硅不高于0.1%，其余为铝。通过上述方式，本发明高强度合金具有质量轻、强度高的特点，同时具有韧性好、塑性好的特点，适合用于航空航天设备领域。

Description

一种高强度合金

技术领域

本发明涉及金属合金材料领域，特别是涉及一种高强度铝锂合金。

背景技术

铝锂合金具有良好的耐腐蚀性能和卓越的超塑成型性能，其强度、断裂韧性、屈服强度、疲劳性能都是随着温度的降低而提高；它有良好的超塑性，可以制成形状复杂、难以成形的零件，减少劳动强度和减轻结构的重量。用其取代常规的铝合金可使构件质量减轻15%，刚度提高15%-20%，被认为是航空航天工业中的理想结构材料。在该领域，铝锂合金己在许多构件上取代了常规高强铝合金。

但也有许多制约其应用的致命性弱点，如铝锂合金韧性、塑性较常规铝合金低，各向异性较大，热稳定性差等。所以，对铝锂合金主成分优化，提高其综合性能，成了高强度铝锂合金发展的趋势。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种高强度合金，具有质量轻、强度高的特点，同时具有韧性好、塑性好的特点，适合用于航空航天设备领域。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：

提供一种高强度合金，所述合金为铝锂合金，包括主要合金元素：铝、锂、铜、镁、锆和其他合金元素：铁、锌、钛、锰、硅，所述各合金元素的质量百分比为：锂0.8%-1.2%、铜3.8%-5%、镁0.2%-0.5%、锆1.2%-2.2%、铁不高于0.1%、锌不高于0.5%、钛不高于0.1%、钪不高于0.05%、硅不高于0.1%，其余为铝。

在本发明一个较佳实施例中，所述铝含量不低于90%。

在本发明一个较佳实施例中，所述锌/镁：2-2.5。

本发明的有益效果是：该铝锂合金降低了锂含量，增加了铜含量，并且添加了合理配比的的合金化元素镁、锆、铁、锌、钛、钪、硅，使合金具有低密度、质量轻、强度高的特点，同时具有韧性好、塑性好的特点，适合用于航空航天设备领域。

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

本发明实施例包括：

一种高强度合金，所述合金为铝锂合金，包括主要合金元素：铝、锂、铜、镁、锆和其他合金元素：铁、锌、钛、锰、硅，所述各合金元素的质量百分比为：锂0.8%-1.2%、铜3.8%-5%、镁0.2%-0.5%、锆1.2%-2.2%、铁不高于0.1%、锌不高于0.5%、钛不高于0.1%、钪不高于0.05%、硅不高于0.1%，其余为铝。

其中，所述铝含量不低于90%。

并且所述锌/镁：2-2.5。

降低了锂含量，增加了铜含量：使合金具有低密度、高强度的特点。

降低铁、硅的含量，调整了主要合金元素的添加量，从而减少了合金中第二分散相的量，改善了合金的韧性，提高了疲劳强度

提高锌/镁比，保证铜含量增加的情况下，合金强度及韧性同时提高。

添加了锆：在铸锭时这些元素一般形成过饱和固溶体，在均匀化退货或高温热处理时，以微细的金属间化合物析出分散于母相中，从而有效地抑制了再结晶晶粒的粗大化，提高合金的韧性。

添加了微量稀土类金属元素钪，该元素密度小，熔点高，能显著提高合金的再结晶温度和力学性能。

实施例一：

一种高强度合金，所述合金为铝锂合金，包括主要合金元素：铝、锂、铜、镁、锆和其他合金元素：铁、锌、钛、锰、硅，所述各合金元素的质量百分比为：锂0.8%、铜4%、镁0.2%、锆1.2%、铁0.05%、锌0.4%、钪0.04%、硅0.08%，其余为铝。

其中，所述铝含量为 93.23%。

并且所述锌/镁：2。

实施例二：

一种高强度合金，所述合金为铝锂合金，包括主要合金元素：铝、锂、铜、镁、锆和其他合金元素：铁、锌、钛、锰、硅，所述各合金元素的质量百分比为：锂0.9%、铜4.8%、镁0.22%、锆1.5%、铁0.05%、锌0.48%、钛0.05%、钪0.04%、硅0.07%，其余为铝。

其中，所述铝含量为 91.89%。

并且所述锌/镁：2.18。

本发明揭示了一种高强度合金，为高强度铝锂合金，其室温力学性能为：抗拉强度为700-750 Mpa，屈服强度为 670-710Mpa，延伸率为 5-7%，该合金具有低密度、质量轻、强度高的特点，同时具有韧性好、塑性好的特点，适合用于航空航天设备领域。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种高强度合金，其特征在于，所述合金为铝锂合金，包括主要合金元素：铝、锂、铜、镁、锆和其他合金元素：铁、锌、钛、锰、硅，所述各合金元素的质量百分比为：锂0.8%-1.2%、铜3.8%-5%、镁0.2%-0.5%、锆1.2%-2.2%、铁不高于0.1%、锌不高于0.5%、钛不高于0.1%、钪不高于0.05%、硅不高于0.1%，其余为铝。

2.根据权利要求1所述的高强度合金，其特征在于，所述铝含量不低于90%。

3.根据权利要求1所述的高强度合金，其特征在于，所述锌/镁：2-2.5。