CN109136697B - 一种高强度铝铜系铝合金 - Google Patents

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Abstract

本发明属于铝合金设计领域，具体涉及一种高强度铝铜系铝合金。目前，常见的高强度铸造铝合金主要为Al‑Cu系，虽然具有较高的强度，但也很难达到抗拉强度480MPa以上及延伸率大于10％以上的性能。本发明提供一种铸造性能及力学性能好的铝铜系铸造铝合金。按重量百分比，Cu为4.3％‑5.2％；Mn为0.6％‑1.0％；Ti为0.15％‑0.34％；Mg为0.35％‑0.40％；RE为0.05％‑0.15％；Zr为0.05％‑0.2％；Fe<0.2％；Si<0.1％；Zn<0.2％；其余杂质<0.5％，铝余量。通过本发明的技术方案，铝合金综合性能更加优异，同时材料成本更低。

Description

一种高强度铝铜系铝合金
技术领域
本发明属于铝合金设计领域，具体涉及一种高强度铝铜系铝合金。
背景技术
铸造铝合金作为传统的金属材料，具有比重低、比强度高、易加工、成本低，生产零件灵活、简单，易于批量生产等特点，广泛应用于航空、航天、汽车、机械等行业。随着现代工业的发展，对铸造铝合金，特别是对具有较高抗拉强度和延伸率综合力学性能以及低成本的铸造铝合金的需求越来越大。
目前，常见的高强度铸造铝合金主要为Al-Cu系，比较典型的有我国的ZL205A合金、法国牌号A-U5GT合金和美国铝协会牌号的A201.0和206.0合金，这些铸造铝合金虽然具有较高的强度，但也很难达到抗拉强度480MPa以上及延伸率大于10％以上的性能，而且这些铸造铝合金铸造性能差，铸造时容易产生热裂，而且其杂质元素含量控制要求较高，这些缺陷制约了此类铸造铝合金的广泛使用。
国内铝铜系铸造铝合金主要延续苏联标准，强化元素主要为Mn元素，将Mg元素作为杂质元素，而在法标中铝铜系铸造铝合金主要以Mg元素作为强化元素，Mn元素为杂质元素。国内现也有自研Mn和Mg同时作为强化元素的铝铜铸造铝合金材料，但大多添加合金元素含量较高，使材料成本增加，且机械性能也很难同时保证抗拉强度480MPa以上及延伸率大于10％以上。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种铸造性能及力学性能好的铝铜系铸造铝合金。本发明的铝合金综合性能更加优异，同时材料成本更低。
本发明的高强度铝铜系铝合金，按重量百分比，Cu为4.3％-5.2％；Mn为0.6％-1.0％；Ti为0.15％-0.34％；Mg为0.35％-0.40％；RE为0.05％-0.15％；Zr为0.05％-0.2％；Fe<0.2％；Si<0.1％；Zn<0.2％；其余杂质<0.5％，铝余量。
所述铝合金抗拉强度大于480Mpa；屈服强度大于350Mpa；延伸率大于10％；布氏硬度大于120。
其中具体选取Cu为5.1％；Mn为0.8％；Ti为0.3％；Mg为0.35％；RE为0.1％；Zr为0.13％；Fe为0.12％；Si为0.08％；Zn为0.07％。铝合金抗拉强度511Mpa，屈服强度374Mpa，延伸率为14.0％，布氏硬度大于132。
其中具体选取Cu为4.8％；Mn为0.8％；Ti为0.25％；Mg为0.3％；RE为0.11％；Zr为0.18％；Fe为0.18％；Si为0.09％；Zn为0.15％。铝合金抗拉强度502Mpa，屈服强度359Mpa，延伸率为14.5％，布氏硬度大于126。
本发明的有益效果：
(1)通过采用Mn和Mg同时作为强化元素提高材料综合性能，克服了铝铜系铸造铝合金材料在保证高强度时延伸率偏低的问题，使材料抗拉强度大于480MPa的同时，保证延伸率大于10％。
(2)本发明提出的一种高强度铸造铝铜系铝合金材料，在锰、钛、镁、锆、稀土等强化合金元素含量较低的情况下，做到了材料综合进行性能优异，同时具有成本较低的优点。
具体实施方式
以下通过具体的实例来详细说明本发明的具体技术方案。
实施例1
本发明第一实施例提出的一种高强度铸造铝合金，其组成按重量百分比含量为：Cu 5.1％；Mn 0.8％；Ti0.3％；Mg0.35％；RE0.1％；Zr0.13％；Fe 0.12％；Si 0.08％；Zn0.07％；其余杂质含量0.35％；铝余量。
实施例2
本发明第二实施例提出的一种高强度铸造铝合金材料，其组成按重量百分比含量为：Cu4.8％；Mn0.8％；Ti0.25％；Mg0.3％；RE0.11％；Zr0.18％；Fe0.18％；Si0.09％；Zn0.15％；其余杂质含量0.46％；铝余量。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书所作的等效结构或流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种高强度铝铜系铸造铝合金，其特征在于：按重量百分比，Cu为4.3％～5.2％；Mn为0.6％～1.0％；Ti为0.15％～0.34％；Mg为0.35％～0.40％；RE为0.05％～0.15％；Zr为0.05％～0.2％；Fe<0.2％；Si含量大于 等于0.08％且小于0.1％；Zn<0.2％；其余杂质<0.5％，铝余量；所述铝合金抗拉强度大于480MPa；屈服强度大于350MPa；延伸率大于10％；布氏硬度大于120。
2.根据权利要求1所述的高强度铝铜系铸造铝合金，其特征在于：其中，具体选取Cu为5.1％；Mn为0.8％；Ti为0.3％；Mg为0.35％；RE为0.1％；Zr为0.13％；Fe为0.12％；Si为0.08％；Zn为0.07％；所述铝合金抗拉强度511MPa，屈服强度374MPa，延伸率为14.0％，布氏硬度大于132。
3.根据权利要求1所述的高强度铝铜系铸造铝合金，其特征在于：其中，具体选取Cu为4.8％；Mn为0.8％；Ti为0.25％；Mg为0.3％；RE为0.11％；Zr为0.18％；Fe为0.18％；Si为0.09％；Zn为0.15％；所述铝合金抗拉强度502MPa，屈服强度359MPa，延伸率为14.5％，布氏硬度大于126。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111020321B (zh) * 2019-12-11 2021-09-14 兰州飞行控制有限责任公司 一种适于锻造加工的Al-Cu系铸造合金及其制备方法
CN114480934B (zh) * 2022-01-25 2023-03-31 郑州轻研合金科技有限公司 一种高强高韧铝合金精薄板及其制备方法和应用
CN115786787B (zh) 2022-07-18 2024-02-23 山东浩信机械有限公司 一种高强韧Al-Cu系铸造铝合金及其制备方法
CN115584417B (zh) * 2022-10-09 2023-11-10 哈尔滨工程大学 一种同时具备高强度和高韧性的铝合金及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1332260A (zh) * 2001-07-26 2002-01-23 华南理工大学 高强韧和低热裂倾向的铸造铝基合金材料
CN101297054A (zh) * 2005-10-25 2008-10-29 阿勒里斯铝业科布伦茨有限公司 适用于航空航天应用的Al-Cu-Mg合金
CN101705403A (zh) * 2009-11-24 2010-05-12 苏州有色金属研究院有限公司 高强、高断裂韧性的航空用Al-Cu-Mg合金及其加工方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6247464A (ja) * 1985-08-27 1987-03-02 Furukawa Alum Co Ltd 高強度アルミニウム合金の製造方法
CN1219094C (zh) * 2003-12-30 2005-09-14 上海交通大学 含稀土铈的高强度铸造耐热铝合金
CN101220427A (zh) * 2007-01-11 2008-07-16 镁联镁业科技（芜湖）有限公司 铝镁稀土压铸铝合金
CN101956106A (zh) * 2010-10-15 2011-01-26 镇江忆诺唯记忆合金有限公司 一种加入铈提高铝铜锰钛合金热疲劳性能的方法
CN102051505B (zh) * 2010-12-28 2012-06-20 浙江金盾风机股份有限公司 高强度铸造铝合金
CN103667831A (zh) * 2012-09-04 2014-03-26 无锡福镁轻合金科技有限公司 一种以Al-Cu-Mn-Mg硬铝合金为材料的纺杯的加工成形制造工艺
CN103388093A (zh) * 2013-07-26 2013-11-13 广西德骏门窗幕墙有限公司 新型压铸铝合金材料
US20160271688A1 (en) * 2015-03-17 2016-09-22 Juergen Wuest Low cost high ductility cast aluminum alloy
CN105441759A (zh) * 2015-11-27 2016-03-30 天津大学 含Sc的高强度Al-Cu-Mg-Mn-Zr合金及其制备方法
CN105734372B (zh) * 2016-03-15 2018-02-23 刘玉林 Al‑Cu系铸造铝合金材料及其制备方法
CN106167868A (zh) * 2016-09-23 2016-11-30 闻喜县瑞格镁业有限公司 一种高强度高硬度铸造铝合金及其制备方法
CN107236917B (zh) * 2017-07-04 2019-02-19 江苏理工学院 一种铝合金形变热处理方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1332260A (zh) * 2001-07-26 2002-01-23 华南理工大学 高强韧和低热裂倾向的铸造铝基合金材料
CN101297054A (zh) * 2005-10-25 2008-10-29 阿勒里斯铝业科布伦茨有限公司 适用于航空航天应用的Al-Cu-Mg合金
CN101705403A (zh) * 2009-11-24 2010-05-12 苏州有色金属研究院有限公司 高强、高断裂韧性的航空用Al-Cu-Mg合金及其加工方法

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