CN106435307A - 一种飞机座椅用高强高导电率七系铝合金及其制备方法 - Google Patents

一种飞机座椅用高强高导电率七系铝合金及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明一种飞机座椅用高强高导电率七系铝合金及其制备方法,七系铝合金由以下按重量分数计的组分组成:Si≤0.10%,Fe≤0.15%,Cu 2.0%~2.6%,Mn≤0.05%,Mg 1.8%~2.3%,Cr≤0.04%,Zn 7.6%~8.4%,Ti≤0.06%,Zr 0.08%~0.25%,单个杂质≤0.05%,合计杂质≤0.15%,其余为Al。制备方法包括计算配料、铸造均火、探伤、对铸锭切定尺并车皮、挤压、对铝排进行离线淬火、张力拉伸、双级时效、检查表面、取试样、切定尺、探伤和包装。本发明七系铝合金强度高,比强度高,塑性好,耐冲击性好,具有较好的抗应力及抗腐蚀能力。

Description

一种飞机座椅用高强高导电率七系铝合金及其制备方法
技术领域
本发明属于铝合金挤压型材的制备技术领域,具体涉及一种飞机座椅用高强高导电率七系铝合金及其制备方法。
背景技术
七系铝合金为铝锌镁铜合金,强度及硬度接近钢材,焊接性能好,7055和7075是七系中强度最高的铝合金,可热处理强化。应用范围为航空方面(飞机的承力构件、起落架)、火箭、螺旋桨、航空飞船的壁板、起落架、蒙皮等。
随着世界性铝合金加工技术的快速发展,新技术、新材料、新工艺,新产品层出不穷,铝合金在机械装备及承力中等的连接件中应用越来越广泛。
传统的承力件及连接件基本使用钢铁材料,为确保使用寿命及使用过程中的安全性,铝合金在主要承力件及连接件中发挥越来越大的作用,当满足使用要求时,可以以铝合金代替钢铁承担连接作用。近年来,随着铝合金在各领域的应用,各种承受中等强度及有限运动机械部件广泛使用铝合金减轻自身重量,提高承载能力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种飞机座椅用高强高导电率七系铝合金及其制造方法,本发明飞机座椅用高强高导电率七系铝合金的抗断裂强度可以达到700 MPa以上。本发明技术方案如下:
一种飞机座椅用高强高导电率七系铝合金,由以下按重量分数计的组分组成:Si≤0.10%,Fe≤0.15%,Cu 2.0%~2.6%,Mn ≤0.05%,Mg 1.8%~2.3%,Cr≤0.04%,Zn 7.6%~8.4%,Ti≤0.06%,Zr 0.08%~0.25%,单个杂质≤0.05%,合计杂质≤0.15%,其余为Al。
制备上述七系铝合金的方法,具体步骤如下:
(1)计算配料
使用高纯铝合金及中间合金添加剂配料,高纯铝合金为1A70高纯铝,向1A70高纯铝中加入铝-锆中间合金,点火熔化,加热熔化至温度为750℃时,加入铜合金、锌合金、最后加入镁合金;中间合金要严格控制液体扒渣、除气和过滤;
(2)铸造均火,均火温度为440-460℃,保温24小时,获得七系7055铝合金;
(3)铸造均火后进行B级探伤;
(4)探伤后进行对铸锭切定尺并车皮,定尺长度为1000mm,车皮量单面为5mm;
(5)挤压七系7055铝合金,铸锭加热温度为400℃,模具温度为380-420℃,挤压速度为0.8-1.0m/min,挤压后喷水冷却,获得铝排;
(6)对铝排进行离线淬火,铝排的一端钻孔,挂在淬火料盘上,装入淬火炉淬火,淬火温度为465±5℃,金属保温200分钟,保温后快速进入水中淬火,淬火转移时间为20秒;
(7)对铝排进行张力拉伸,拉伸率为1.2%-3.0%,宽度间隙为宽度×0.5%,直线度为每米侧弯0.8毫米;
(8)对铝排进行双级时效,一级时效温度为116±5℃,保温4小时,二级时效温度为121±5℃,保温6小时;
(9)铝合金排材检查表面、取低倍和力学性能试样;
(10)对铝排进行切定尺;
(11)对切定尺后的铝排进行探伤;
(12)对探伤合格的铝排进行包装。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
本发明飞机座椅用高强高导电率七系铝合金强度高,比强度高,比强度优于钢铁,塑性好,耐冲击性好,具有较好的抗应力腐蚀能力。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明,本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但实施例仅是范例性的,并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是,在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换,但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
实施例1 一种飞机座椅用高强高导电率七系铝合金及其制备方法
一种飞机座椅用高强高导电率七系铝合金,由以下按重量分数计的组分组成:Si0.09%,Fe 0.13%,Cu 2.2%,Mn 0.03%,Mg 2.0%,Cr 0.03%,Zn 7.8%,Ti 0.04%,Zr 0.12%,单个杂质≤0.05%,合计杂质≤0.15%,其余为Al。
制备上述七系铝合金的方法,具体步骤如下:
(1)计算配料
使用高纯铝合金及中间合金添加剂配料,高纯铝合金为1A70高纯铝,向1A70高纯铝中加入铝-锆中间合金,点火熔化,加热熔化至温度为750℃时,加入铜合金、锌合金、最后加入镁合金;中间合金要严格控制液体扒渣、除气和过滤;
(2)铸造均火,均火温度为450℃,保温24小时,获得七系7055铝合金;
(3)铸造均火后进行B级探伤;
(4)探伤后进行对铸锭切定尺并车皮,定尺长度为1000mm,车皮量单面为5mm;
(5)挤压七系7055铝合金,铸锭加热温度为400℃,模具温度为400℃,挤压速度为0.9m/min,挤压后喷水冷却,获得铝排;
(6)对铝排进行离线淬火,铝排的一端钻孔,挂在淬火料盘上,装入淬火炉淬火,淬火温度为465±5℃,金属保温200分钟,保温后快速进入水中淬火,淬火转移时间为20秒;
(7)对铝排进行张力拉伸,拉伸率为1.5%,宽度间隙为宽度×0.5%,直线度为每米侧弯0.8毫米;
(8)对铝排进行双级时效,一级时效温度为116±5℃,保温4小时,二级时效温度为121±5℃,保温6小时;
(9)铝合金排材检查表面、取低倍和力学性能试样;
(10)对铝排进行切定尺;
(11)对切定尺后的铝排进行探伤;
(12)对探伤合格的铝排进行包装。
对实施例1制备的飞机座椅用高强高导电率七系铝合金的检测,抗断裂强度为718MPa。
实施例2 一种飞机座椅用高强高导电率七系铝合金及其制备方法
一种飞机座椅用高强高导电率七系铝合金,由以下按重量分数计的组分组成:Si0.08%,Fe 0.14%,Cu 2.5%,Mn 0.02%,Mg 2.1%,Cr 0.02%,Zn 8.1%,Ti 0.05%,Zr 0.09%,单个杂质≤0.05%,合计杂质≤0.15%,其余为Al。
制备上述七系铝合金的方法,具体步骤如下:
(1)计算配料
使用高纯铝合金及中间合金添加剂配料,高纯铝合金为1A70高纯铝,向1A70高纯铝中加入铝-锆中间合金,点火熔化,加热熔化至温度为750℃时,加入铜合金、锌合金、最后加入镁合金;中间合金要严格控制液体扒渣、除气和过滤;
(2)铸造均火,均火温度为440℃,保温24小时,获得七系7055铝合金;
(3)铸造均火后进行B级探伤;
(4)探伤后进行对铸锭切定尺并车皮,定尺长度为1000mm,车皮量单面为5mm;
(5)挤压七系7055铝合金,铸锭加热温度为400℃,模具温度为410℃,挤压速度为1.0m/min,挤压后喷水冷却,获得铝排;
(6)对铝排进行离线淬火,铝排的一端钻孔,挂在淬火料盘上,装入淬火炉淬火,淬火温度为465±5℃,金属保温200分钟,保温后快速进入水中淬火,淬火转移时间为20秒;
(7)对铝排进行张力拉伸,拉伸率为2.0%,宽度间隙为宽度×0.5%,直线度为每米侧弯0.8毫米;
(8)对铝排进行双级时效,一级时效温度为116±5℃,保温4小时,二级时效温度为121±5℃,保温6小时;
(9)铝合金排材检查表面、取低倍和力学性能试样;
(10)对铝排进行切定尺;
(11)对切定尺后的铝排进行探伤;
(12)对探伤合格的铝排进行包装。
对实施例2制备的飞机座椅用高强高导电率七系铝合金的检测,抗断裂强度为716MPa。
实施例3 一种飞机座椅用高强高导电率七系铝合金及其制备方法
一种飞机座椅用高强高导电率七系铝合金,由以下按重量分数计的组分组成:Si0.05%,Fe 0.11%,Cu 2.5%,Mn 0.02%,Mg 2.1%,Cr 0.02%,Zn 8.0%,Ti 0.03%,Zr 0.15%,单个杂质≤0.05%,合计杂质≤0.15%,其余为Al。
制备上述七系铝合金的方法,具体步骤如下:
(1)计算配料
使用高纯铝合金及中间合金添加剂配料,高纯铝合金为1A70高纯铝,向1A70高纯铝中加入铝-锆中间合金,点火熔化,加热熔化至温度为750℃时,加入铜合金、锌合金、最后加入镁合金;中间合金要严格控制液体扒渣、除气和过滤;
(2)铸造均火,均火温度为460℃,保温24小时,获得七系7055铝合金;
(3)铸造均火后进行B级探伤;
(4)探伤后进行对铸锭切定尺并车皮,定尺长度为1000mm,车皮量单面为5mm;
(5)挤压七系7055铝合金,铸锭加热温度为400℃,模具温度为380-420℃,挤压速度为0.9m/min,挤压后喷水冷却,获得铝排;
(6)对铝排进行离线淬火,铝排的一端钻孔,挂在淬火料盘上,装入淬火炉淬火,淬火温度为465±5℃,金属保温200分钟,保温后快速进入水中淬火,淬火转移时间为20秒;
(7)对铝排进行张力拉伸,拉伸率为2.3%,宽度间隙为宽度×0.5%,直线度为每米侧弯0.8毫米;
(8)对铝排进行双级时效,一级时效温度为116±5℃,保温4小时,二级时效温度为121±5℃,保温6小时;
(9)铝合金排材检查表面、取低倍和力学性能试样;
(10)对铝排进行切定尺;
(11)对切定尺后的铝排进行探伤;
(12)对探伤合格的铝排进行包装。
对实施例3制备的飞机座椅用高强高导电率七系铝合金的检测,抗断裂强度为705MPa。

Claims (8)

1.一种飞机座椅用高强高导电率七系铝合金,其特征在于,七系铝合金由以下按重量分数计的组分组成:Si≤0.10%,Fe≤0.15%,Cu 2.0%~2.6%,Mn ≤0.05%,Mg 1.8%~2.3%,Cr≤0.04%,Zn 7.6%~8.4%,Ti≤0.06%,Zr 0.08%~0.25%,单个杂质≤0.05%,合计杂质≤0.15%,其余为Al。
2.根据权利要求1所述的一种飞机座椅用高强高导电率七系铝合金,其特征在于,七系铝合金由以下按重量分数计的组分组成:
Si 0.09%,Fe 0.13%,Cu 2.2%,Mn 0.03%,Mg 2.0%,Cr 0.03%,Zn 7.8%,Ti 0.04%,Zr0.12%,单个杂质≤0.05%,合计杂质≤0.15%,其余为Al。
3.根据权利要求1所述的一种飞机座椅用高强高导电率七系铝合金,其特征在于,七系铝合金由以下按重量分数计的组分组成:
一种飞机座椅用高强高导电率七系铝合金,由以下按重量分数计的组分组成:Si0.08%,Fe 0.14%,Cu 2.5%,Mn 0.02%,Mg 2.1%,Cr 0.02%,Zn 8.1%,Ti 0.05%,Zr 0.09%,单个杂质≤0.05%,合计杂质≤0.15%,其余为Al。
4.根据权利要求1所述的一种飞机座椅用高强高导电率七系铝合金,其特征在于,七系铝合金由以下按重量分数计的组分组成:
Si 0.05%,Fe 0.11%,Cu 2.5%,Mn 0.02%,Mg 2.1%,Cr 0.02%,Zn 8.0%,Ti 0.03%,Zr0.15%,单个杂质≤0.05%,合计杂质≤0.15%,其余为Al。
5. 制备如权利要求1所述飞机座椅用高强高导电率七系铝合金的方法,具体步骤如下:
(1)计算配料
使用高纯铝合金及中间合金添加剂配料,高纯铝合金为1A70高纯铝,向1A70高纯铝中加入铝-锆中间合金,点火熔化,加热熔化至温度为750℃时,加入铜合金、锌合金、最后加入镁合金;中间合金要严格控制液体扒渣、除气和过滤;
(2)铸造均火,均火温度为440-460℃,保温24小时,获得七系7055铝合金;
(3)铸造均火后进行B级探伤;
(4)探伤后进行对铸锭切定尺并车皮,定尺长度为1000mm,车皮量单面为5mm;
(5)挤压七系7055铝合金,铸锭加热温度为400℃,模具温度为380-420℃,挤压速度为0.8-1.0m/min,挤压后喷水冷却,获得铝排;
(6)对铝排进行离线淬火,铝排的一端钻孔,挂在淬火料盘上,装入淬火炉淬火,淬火温度为465±5℃,金属保温200分钟,保温后快速进入水中淬火,淬火转移时间为20秒;
(7)对铝排进行张力拉伸,拉伸率为1.2%-3.0%,宽度间隙为宽度×0.5%,直线度为每米侧弯0.8毫米;
(8)对铝排进行双级时效,一级时效温度为116±5℃,保温4小时,二级时效温度为121±5℃,保温6小时;
(9)铝合金排材检查表面、取低倍和力学性能试样;
(10)对铝排进行切定尺;
(11)对切定尺后的铝排进行探伤;
(12)对探伤合格的铝排进行包装。
6. 制备如权利要求2所述飞机座椅用高强高导电率七系铝合金的方法,具体步骤如下:
(1)计算配料
使用高纯铝合金及中间合金添加剂配料,高纯铝合金为1A70高纯铝,向1A70高纯铝中加入铝-锆中间合金,点火熔化,加热熔化至温度为750℃时,加入铜合金、锌合金、最后加入镁合金;中间合金要严格控制液体扒渣、除气和过滤;
(2)铸造均火,均火温度为450℃,保温24小时,获得七系7055铝合金;
(3)铸造均火后进行B级探伤;
(4)探伤后进行对铸锭切定尺并车皮,定尺长度为1000mm,车皮量单面为5mm;
(5)挤压七系7055铝合金,铸锭加热温度为400℃,模具温度为400℃,挤压速度为0.9m/min,挤压后喷水冷却,获得铝排;
(6)对铝排进行离线淬火,铝排的一端钻孔,挂在淬火料盘上,装入淬火炉淬火,淬火温度为465±5℃,金属保温200分钟,保温后快速进入水中淬火,淬火转移时间为20秒;
(7)对铝排进行张力拉伸,拉伸率为1.5%,宽度间隙为宽度×0.5%,直线度为每米侧弯0.8毫米;
(8)对铝排进行双级时效,一级时效温度为116±5℃,保温4小时,二级时效温度为121±5℃,保温6小时;
(9)铝合金排材检查表面、取低倍和力学性能试样;
(10)对铝排进行切定尺;
(11)对切定尺后的铝排进行探伤;
(12)对探伤合格的铝排进行包装。
7. 制备如权利要求3所述飞机座椅用高强高导电率七系铝合金的方法,具体步骤如下:
(1)计算配料
使用高纯铝合金及中间合金添加剂配料,高纯铝合金为1A70高纯铝,向1A70高纯铝中加入铝-锆中间合金,点火熔化,加热熔化至温度为750℃时,加入铜合金、锌合金、最后加入镁合金;中间合金要严格控制液体扒渣、除气和过滤;
(2)铸造均火,均火温度为440℃,保温24小时,获得七系7055铝合金;
(3)铸造均火后进行B级探伤;
(4)探伤后进行对铸锭切定尺并车皮,定尺长度为1000mm,车皮量单面为5mm;
(5)挤压七系7055铝合金,铸锭加热温度为400℃,模具温度为410℃,挤压速度为1.0m/min,挤压后喷水冷却,获得铝排;
(6)对铝排进行离线淬火,铝排的一端钻孔,挂在淬火料盘上,装入淬火炉淬火,淬火温度为465±5℃,金属保温200分钟,保温后快速进入水中淬火,淬火转移时间为20秒;
(7)对铝排进行张力拉伸,拉伸率为2.0%,宽度间隙为宽度×0.5%,直线度为每米侧弯0.8毫米;
(8)对铝排进行双级时效,一级时效温度为116±5℃,保温4小时,二级时效温度为121±5℃,保温6小时;
(9)铝合金排材检查表面、取低倍和力学性能试样;
(10)对铝排进行切定尺;
(11)对切定尺后的铝排进行探伤;
(12)对探伤合格的铝排进行包装。
8. 制备如权利要求4所述飞机座椅用高强高导电率七系铝合金的方法,具体步骤如下:
(1)计算配料
使用高纯铝合金及中间合金添加剂配料,高纯铝合金为1A70高纯铝,向1A70高纯铝中加入铝-锆中间合金,点火熔化,加热熔化至温度为750℃时,加入铜合金、锌合金、最后加入镁合金;中间合金要严格控制液体扒渣、除气和过滤;
(2)铸造均火,均火温度为460℃,保温24小时,获得七系7055铝合金;
(3)铸造均火后进行B级探伤;
(4)探伤后进行对铸锭切定尺并车皮,定尺长度为1000mm,车皮量单面为5mm;
(5)挤压七系7055铝合金,铸锭加热温度为400℃,模具温度为380-420℃,挤压速度为0.9m/min,挤压后喷水冷却,获得铝排;
(6)对铝排进行离线淬火,铝排的一端钻孔,挂在淬火料盘上,装入淬火炉淬火,淬火温度为465±5℃,金属保温200分钟,保温后快速进入水中淬火,淬火转移时间为20秒;
(7)对铝排进行张力拉伸,拉伸率为2.3%,宽度间隙为宽度×0.5%,直线度为每米侧弯0.8毫米;
(8)对铝排进行双级时效,一级时效温度为116±5℃,保温4小时,二级时效温度为121±5℃,保温6小时;
(9)铝合金排材检查表面、取低倍和力学性能试样;
(10)对铝排进行切定尺;
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