CN114318088B

CN114318088B - 铝合金材料及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN114318088B
Application number: CN202111630047.2A
Authority: CN
Inventors: 童璨瑜; 姚茂海; 吕晶; 熊爱虎; 罗天纵; 李�杰
Original assignee: Hunan Rare Earth Metal Materials Research Institute Co ltd
Current assignee: Hunan Rare Earth Metal Materials Research Institute Co ltd
Priority date: 2021-12-28
Filing date: 2021-12-28
Publication date: 2022-11-08
Anticipated expiration: 2041-12-28
Also published as: CN114318088A

Abstract

本发明涉及一种铝合金材料及其制备方法和应用，按质量百分比计，铝合金材料包括以下组分：Cu 7.0wt％～9.0wt％、Ni 1.0wt％～3.5wt％、Mn 0.6wt％～1.1wt％、Ti 0.1wt％～0.2wt％、Sc 0.1wt％～0.3wt％、Ce 0.03wt％～0.20％、Zr 0.05wt％～0.15wt％、Be 0.01wt％～0.03wt％、Co 0.01wt％～0.03wt％、Mo 0.01wt％～0.03wt％及余量的Al。该铝合金材料各元素按特定比例搭配，协同作用，使铝合金材料在室温条件下和高温条件下均具有较高的拉伸强度。

Description

铝合金材料及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及铝材技术领域，特别涉及一种铝合金材料及其制备方法和应用。

背景技术

铸造铝合金具有低密度、高抗腐蚀性、高比强度、优良的铸造性能和焊接性能等优点，广泛应用于航空、航天、航海工业中。航空航天用铸造铝合金主要有ZL1xx系(Al-Si系)、ZL2xx系(Al-Cu系)、ZL3xx系(Al-Mg系)、ZL4xx系(Al-Zn系)等，其中应用最广泛的是ZL1xx系、ZL2xx系合金，占总用量的95％以上。然而，随着航空航天技术的发展，传统的铝合金的室温强度和高温强度难以兼顾，因此需要开发一种兼顾室温强度和高温强度的铝合金材料。

发明内容

基于此，本发明提供了一种铝合金材料及其制备方法和应用，该铝合金材料同时具有较强的室温强度和高温强度。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下。

一种铝合金材料，按质量百分比计，包括以下组分：

Cu 7.0wt％～9.0wt％、Ni 1.0wt％～3.5wt％、Mn 0.6wt％～1.1wt％、Ti0.1wt％～0.2wt％、Sc 0.1wt％～0.3wt％、Ce 0.03wt％～0.20％、Zr 0.05wt％～0.15wt％、Be 0.01wt％～0.03wt％、Co 0.01wt％～0.03wt％、Mo 0.01wt％～0.03wt％及余量的Al。

在其中一些实施例中，铝合金材料中，按质量百分比计，包括以下组分：

Cu 7.5wt％～8.5wt％、Ni 2.0wt％～3.5wt％、Mn 0.6wt％～0.9wt％、Ti0.12wt％～0.18wt％、Sc 0.15wt％～0.25wt％、Ce 0.03wt％～0.18％、Zr 0.06wt％～0.12wt％、Be 0.01wt％～0.02wt％、Co 0.01wt％～0.02wt％、Mo 0.01wt％～0.02wt％及余量的Al。

Cu 7.65wt％～8.24wt％、Ni 2.49wt％～3.29wt％、Mn 0.69wt％～0.73wt％、Ti0.14wt％～0.17wt％、Sc 0.17wt％～0.25wt％、Ce 0.03wt％～0.18％、Zr 0.07wt％～0.10wt％、Be 0.015wt％～0.02wt％、Co 0.01wt％～0.013wt％、Mo 0.01wt％及余量的Al。

在其中一些实施例中，铝合金材料中，Cu和Ni的的质量比为(2～5):1。

在其中一些实施例中，铝合金材料中，Sc与Ti的质量比为(0.5～2):1。

本发明提供了一种铝合金材料的制备方法，包括以下步骤：

按照上述的铝合金材料的组分提供各原料，将各原料混合后，依次进行熔炼、精炼及浇铸，得到合金铸锭；

将所述合金铸锭依次进行固溶处理及时效处理。

在其中一些实施例中，铝合金材料的制备方法中，所述固溶处理的温度为500℃～550℃，时间为10h～15h。

在其中一些实施例中，铝合金材料的制备方法中，所述时效处理的温度为160℃～180℃，时效时间为6h～10h。

本发明提供了一种上述铝合金材料在制备铝合金制品中的应用。

本发明还提供了一种铝合金制品，其材质包含上述的铝合金材料。

与现有技术相比较，本发明的铝合金材料及其制备方法具有如下有益效果：

上述铝合金材料，通过将Cu、Ni、Mn、Ti、Sc、Ce、Zr、Be、Co、Mo和Al按特定比例添加，其中Ni、Co、Mo在铝合金材料中形成Al₃CuNi、Al₃Ni等特殊结构的化合物，其呈网状分布于铝基体中，可提髙铝合金材料的高温力学性能，并可降低杂质Fe的有害作用；Be可扩散至熔体表面，生成致密的氧化膜，从而减少了铝合金材料的烧损和污染；Sc在铝合金材料中形成Al₃Sc、Al₃(Sc，Zr)等金属化合物，其作为异质形核质点可细化铸态晶粒组织，有效提高铝合金材料的高温强度、结构稳定性、焊接性能和抗腐蚀性能；Mn固溶于铝基体中，可提高铝合金材料的再结晶温度，高温下形成的Al₆Mn弥散质点能阻碍铝合金材料的再结晶过程，细化晶粒；Zr、Ti和Ce可细化铸态晶粒，进一步提高铝合金材料的再结晶温度，降低过饱和固溶体的分解倾向，使铝合金材料在高温下的组织稳定；上述各元素按特定比例搭配，协同作用，使铝合金材料在室温条件下和高温条件下均具有较高的拉伸强度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1制得的铝合金材料的显微组织图；

图2为实施例2制得的铝合金材料的显微组织图；

图3为各实施例和对比例在不同温度下的拉伸强度图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细的说明。本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。应当理解，提供这些实施方式的目的是使对本发明公开内容理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本发明实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本发明实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本发明实施例说明书公开的范围之内。具体地，本发明实施例说明书中所述的重量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。

本发明一实施方式提供了一种铝合金材料，按质量百分比计，包括以下组分：

通过将Cu、Ni、Mn、Ti、Sc、Ce、Zr、Be、Co、Mo和Al按特定比例添加，其中Ni、Co、Mo在铝合金材料中形成Al₃CuNi、Al₃Ni等特殊结构的化合物，其呈网状分布于铝基体中，可提髙铝合金材料的高温力学性能，并可降低杂质Fe的有害作用；Be可扩散至熔体表面，生成致密的氧化膜，从而减少了铝合金材料的烧损和污染；Sc在铝合金材料中形成Al₃Sc、Al₃(Sc，Zr)等金属化合物，其作为异质形核质点可细化铸态晶粒组织，有效提高铝合金材料的高温强度、结构稳定性、焊接性能和抗腐蚀性能；Mn固溶于铝基体中，可提高铝合金材料的再结晶温度，高温下形成的Al₆Mn弥散质点能阻碍铝合金材料的再结晶过程，细化晶粒；Zr、Ti和Ce可细化铸态晶粒，进一步提高铝合金材料的再结晶温度，降低过饱和固溶体的分解倾向，使铝合金材料在高温下的组织稳定；上述各元素按特定比例搭配，协同作用，使铝合金材料在室温条件下和高温条件下均具有较高的拉伸强度。

在其中一些示例中，铝合金材料中，按质量百分比计，包括以下组分：

在其中一些具体示例中，铝合金材料中，按质量百分比计，包括以下组分：

在其中一些较优的示例中，铝合金材料中，按质量百分比计，包括以下组分：

Cu 7.65wt％、Ni 2.49wt％、Mn 0.73wt％、Ti 0.14wt％、Sc 0.17wt％、Ce0.03wt％、Zr 0.07wt％、Be 0.02wt％、Co 0.013wt％、Mo 0.01wt％及余量的Al。

在其中一些示例中，铝合金材料中，Cu和Ni的的质量比为(2～5):1；可选地，Cu和Ni的的质量比为(2～3.5):1。

在其中一些示例中，铝合金材料中，Cu和Ni的的质量比为(2.2～3):1；进一步地，Cu和Ni的的质量比为(2.5～3):1；优选地，Cu和Ni的的质量比为3:1。

通过控制Cu和Ni的的质量比，有利于晶内形成δ-Al₃CuNi和γ-Al₇Cu₄Ni等形式的含Ni析出相，其有利于在提升铝合金材料高温强度的同时，使室温强度得到保持。

在其中一些示例中，铝合金材料中，Sc与Ti的质量比为(0.5～2):1；可选地，Sc与Ti的质量比为(0.8～1.5):1；进一步地，Sc与Ti的质量比为(1.2～1.5):1；优选地，Sc与Ti的质量比为1.2:1。

本发明一实施方式提供了一种铝合金材料的制备方法，包括步骤S10～S50。

步骤S10：按照上述的铝合金材料的组分提供各原料，将各原料混合后，依次进行熔炼、精炼及浇铸，得到合金铸锭。

在其中一些示例中，步骤S10中，Cu、Ni、Mn、Ti、Sc、Ce、Zr、Be、Co、Mo和Al的中间合金形式添加。可以理解，Cu、Ni、Mn、Ti、Sc、Ce、Zr、Be、Co、Mo分别以Al-Cu、Al-Ni、Al-Mn、Al-Ti、Al-Sc、Al-Ce、Al-Zr、Al-Be、Al-Co、Al-Mo的中间合金形式添加。

在其中一些示例中，步骤S10中，熔炼的温度为640℃～750℃；进一步地，熔炼的温度为640℃～730℃。

在特定温度下进行熔炼，有利于降低合金元素的烧损量，减少合金元素损失。

在其中一些示例中，步骤S10中，采用中温井式电阻炉制备铝合金材料。

在其中一些示例中，步骤S10中，在坩埚中进行熔炼步骤。

在其中一些示例中，步骤S10中，坩埚为石墨坩埚。

在其中一些示例中，步骤S10中，先加入Al-Cu、Al-Ni、Al-Mn、Al-Ce、Al-Be、Al-Co、Al-Mo合金熔化后，再加入Al-Sc合金熔化，然后加入Al-Zr和Al-Ti合金熔化。

在其中一些较优的示例中，步骤S10包括步骤S11～S15。

步骤S11：将Al-Cu、Al-Ni、Al-Mn、Al-Ce、Al-Be、Al-Co、Al-Mo合金于200℃下预热2h，再依次将Al-Cu、纯Al、Al-Ce、Al-Ni、Al-Mn、Al-Co、Al-Be、Al-Mo放入坩埚。

如此，有利于消除坩埚及合金中残留的潮气，防止熔铸过程坩埚突然升温爆裂也减少熔铸过程中的水蒸气溢出，导致后期生成气孔影响合金强度。

步骤S12：中温井式电阻炉达到熔炼温度时，在氩气条件下，将步骤11中装有合金原料的坩埚放入中温井式电阻炉中。

在其中一些示例中，步骤S12中，将坩埚转移至中温井式电阻炉中的时间小于10s。

通过控制转移时间，有利于减少温度下降的幅度，有利于提高熔铸效率，同时减少空气对各金属成分的影响，避免氧化杂质的生成。

步骤S13：当步骤S12坩埚中的合金原料熔化后，加入Al-Sc合金，搅拌，保温。

在其中一些示例中，步骤S13中，搅拌的速度为60r/min～70r/min，搅拌的时间为2min～3min；保温的时间为10min～20min。

步骤S14：将Al-Zr和Al-Ti合金加入到步骤S13得到的熔体中，搅拌，保温。

在其中一些示例中，步骤S14中，搅拌的速度为60r/min～70r/min，搅拌的时间为2min～3min；保温的时间为15min～30min。

在其中一些示例中，步骤S14中，保温步骤结束后，加入精炼剂进行精炼。

在其中一些示例中，步骤S10中，精炼剂选自氯化钾(KC1)、氯化钠(NaCl)、氟化钙(CaF₂)、氟硅酸钠(Na₂SiF₆)、氟铝酸钠(Na₃AlF₆)和六氯乙烷(C₂Cl₆)中的至少一种。

在其中一些示例中，步骤S10中，精炼剂的质量为铝合金材料总质量的0.2wt％～1.50wt％；可选地，精炼剂的质量为铝合金材料总质量的0.2wt％～0.50wt％。

在其中一些具体的示例中，步骤S10中，精炼剂的质量为铝合金材料总质量的0.25wt％。

在其中一些示例中，步骤S10中，精炼包括第一精炼和第二精炼。

在其中一些示例中，步骤S10中，第一精炼的时间为2min～5min；第二精炼的时间为2min～5min。

在其中一些具体的示例中，步骤S10中，第一精炼的时间为3min；第二精炼的时间为3min。

可以理解，每次精炼后包括除渣的步骤，除渣为除去表面浮渣。

在其中一些示例中，步骤S10中，每次精炼后保温15min～30min。

在其中一些示例中，步骤S10中，将熔体进行精炼步骤之后，在浇铸步骤之前，还包括对精炼后的熔体进行除气、除渣的步骤。

在其中一些示例中，步骤S10中，采用十字形石墨除气管通氩气进行除气。

在其中一些示例中，步骤S10中，氩气的纯度为99.999％。

在其中一些示例中，步骤S10中，除气包括第一除气和第二除气。

在其中一些示例中，步骤S10中，第一除气的时间为2min～5min；第二除气的时间为2min～5min。

在其中一些具体的示例中，步骤S10中，第一除气的时间为3min；第二除气的时间为3min。

可以理解，除渣为除去表面浮渣。

在其中一些示例中，步骤S10中，每次除气后保温15min～30min。

在其中一些示例中，步骤S10中，将除气后的熔体在720℃～780℃保温30min～90min后进行浇铸，得到铝合金铸锭。

在其中一些示例中，步骤S10中，浇铸用的模具为不锈钢模具。

在其中一些示例中，步骤S10中，在浇铸前不锈钢模具在150℃～250℃下预热1h～3h。

步骤S20：将步骤S10得到的合金铸锭进行固溶处理和时效处理。

在其中一些示例中，步骤S20中，固溶处理的温度为500℃～550℃，时间为10h～15h；可选地，固溶处理的温度为515℃～525℃，时间为11h～14h。

在其中一些较优的示例中，步骤S20中，固溶处理的温度为525℃，时间为12h。

在其中一些示例中，步骤S20中，在固熔炉中进行固溶处理。

在其中一些示例中，步骤S20中，固熔炉的升温速率为4℃/min～8℃/min；进一步地，固熔炉的升温速率为5℃/min。

在其中一些示例中，步骤S20中，将固溶处理的合金铸锭进行室温水淬。

在其中一些示例中，步骤S20中，时效处理的温度为160℃～180℃，时效时间为6h～10h；时效处理的温度为165℃～175℃，时效时间为6h～8h。

在其中一些较优的示例中，步骤S20中，时效处理的温度为175℃，时效时间为6h。

通过将特定组分按特定比例添加，进一步采用特定的工艺及工艺参数进行调控，铝基体内同时形成室温和高温稳定相；进而协同钉扎位错，达到室温和高温强度优良匹配的效果。

本发明一实施方式提供了上述铝合金材料在制备铝合金制品中的应用。本发明另一实施方式提供了一种铝合金制品，其材质包含上述的铝合金材料。

上述铝合金材料用于制备铝合金制品，可赋予铝合金制品同时具有较高的室温强度和高温强度。

在其中一些实施例中，铝合金制品包括但不限于航空发动机零件和附件零件，如气缸、机匣、壳体等。

在其中一些实施例中，铝合金制品的材质可为上述的铝合金材料，即采用上述的铝合金材料直接制备铝合金制品。在另一些实施例中，铝合金制品的材质除了包含上述的铝合金材料，还可包括其他材料。

具体实施例

以下按照本发明的铝合金材料及其制备方法和应用举例，可理解，本发明的铝合金材料及其制备方法和应用并不局限于下述实施例。

实施例1

1)配料

按照如下质量百分比准备原料：

Cu 8.24wt％、Ni 3.29wt％、Mn 0.69wt％、Ti 0.17wt％、Sc 0.25wt％、Ce0.18wt％、Zr 0.10wt％、Be 0.015wt％、Co 0.01wt％、Mo 0.01wt％，杂质元素总量小于0.15wt％，余量Al；

2)熔炼

将坩埚以及纯Al、Al-Cu中间合金、Al-Ce中间合金、Al-Sc中间合金、Al-Ni中间合金、Al-Mn中间合金、Al-Zr中间合金、Al-Co中间合金、Al-Be中间合金、Al-Mo中间合金和Al-Ti中间合金在200℃下预热2h后，依次将Al-Cu中间合金、纯Al、Al-Ce中间合金、Al-Ni中间合金、Al-Mn中间合金、Al-Co中间合金、Al-Be中间合金和Al-Mo中间合金放入坩埚；当井式电阻炉温度达到640℃～730℃时，通入高纯氩气(≥99.999％)，并将装有原料的坩埚放入电阻炉中；当坩埚中原有合金完全熔化后，将Al-Sc中间合金加入铝合金熔体中并60r/min～70r/min搅拌2min～3min，再保温10min～20min；然后将Al-Zr中间合金和Al-Ti中间合金加入到铝合金熔体中并搅拌2min～3min，再保温15min～30min；

3)精炼，浇铸

在步骤2)得到的熔体中加入精炼剂六氯乙烷C₂Cl₆，进行两次精炼，每次精炼时间为3min，每次精炼结束撇去浮渣后保温15min～30min；精炼结束后用高纯氩气进行两次除气，每次除气时间为3min，第一次除气结束撇去浮渣后保温15min～30min再进行第二次除气；精炼除气后将炉温升至720℃～780℃，保温静置30min～90min，保温结束后，撇去表面浮渣即可进行浇铸；浇铸用304不锈钢模具在200℃下预热2小时，得到铝合金铸锭；

4)固溶处理及时效处理

将铝合金铸锭在515℃固溶处理14h，室温水淬；再于170℃等温时效处理7h，得到铝合金材料。

实施例1得到的铝合金材料的显微组织图如图1所示，从图1可以看出，铝合金材料的晶界、晶内都存在大量弥散分布的析出相，能够起到共同钉扎位错的作用，其中晶界上分布着明显的含Ni化合物，在高温下会形成网状结构，进而有效强化铝合金材料的耐热性能。

实施例2

与实施例1基本相同，不同点在于，步骤1)配料及步骤4)固溶处理及时效处理不同，具体如下：

1)配料

按照如下质量百分比准备原料：

Cu 7.65wt％、Ni 2.49wt％、Mn 0.73wt％、Ti 0.14wt％、Sc 0.17wt％、Ce0.03wt％、Zr 0.07wt％、Be 0.02wt％、Co 0.013wt％、Mo 0.01wt％，杂质元素总量小于0.15wt％，余量Al；

2)和3)同实施例1；

4)固溶处理及时效处理

将铝合金铸锭在525℃固溶处理12h，室温水淬；再于175℃等温时效处理6h，得到铝合金材料。

实施例2得到的铝合金材料的显微组织图如图2所示，实施例2得到的铝合金材料组织晶内析出相比实施例1得到的铝合金材料组织晶内析出相更为明显，为铝合金材料提供更强的室温强度，达到室温和高温性能兼顾的效果。

实施例3

1)配料

按照如下质量百分比准备原料：

Cu 7.5wt％、Ni 3.4wt％、Mn 0.8wt％、Ti 0.18wt％、Sc 0.15wt％、Ce 0.1wt％、Zr 0.12wt％、Be 0.01wt％、Co 0.03wt％、Mo 0.03wt％，杂质元素总量小于0.15wt％，余量Al；

2)和3)同实施例1；

4)固溶处理及时效处理

将铝合金铸锭在500℃固溶处理15h，室温水淬；再于180℃等温时效处理6h，得到铝合金材料。

实施例4

1)配料

按照如下质量百分比准备原料：

Cu 7wt％、Ni 2wt％、Mn 1wt％、Ti 0.1wt％、Sc 0.2wt％、Ce 0.2wt％、Zr0.15wt％、Be 0.03wt％、Co 0.03wt％、Mo 0.03wt％，杂质元素总量小于0.15wt％，余量Al；

2)和3)同实施例1；

4)固溶处理及时效处理

将铝合金铸锭在550℃固溶处理10h，室温水淬；再于160℃等温时效处理8h，得到铝合金材料。

对比例1

1)配料

按照如下质量百分比准备原料：

Cu 7.65wt％、Mn 0.73wt％、Zr 0.1wt％、Ce 1.5wt％，余量Al；

4)固溶处理及时效处理

将铝合金铸锭在540℃固溶处理12h，室温水淬；再于175℃等温时效处理6h，得到铝合金材料。

对比例2

1)配料

按照如下质量百分比准备原料：

Cu 6.55wt％、Mn 0.68wt％、Fe 0.57wt％、Si 0.52wt％、Ni 1.08wt％，余量Al；

4)固溶处理及时效处理

将铝合金铸锭在530℃固溶处理5h，再540℃固溶处理7h；然后放入到100℃水中淬火；再于215℃等温时效处理16h，空冷，得到铝合金材料。

对比例3

1)配料

按照如下质量百分比准备原料：

Cu 8.24wt％、Ni 3.29wt％、Mn 0.69wt％、Ti 0.17wt％、Sc 0.25wt％、Ce0.18wt％、Zr 0.10wt％、Be 0.015wt％、Co 0.01wt％、Mo 0.01wt％，杂质元素总量小于0.15wt％，余量Al。

对比例4

1)配料

按照如下质量百分比准备原料：

Cu 3.9wt％、Ni 3.9wt％、Mn 0.69wt％、Ti 0.17wt％、Sc 0.25wt％、Ce0.18wt％、Zr 0.10wt％、Be 0.015wt％、Zn 0.01wt％、Mo 0.01wt％，杂质元素总量小于0.15wt％，余量Al。

对比例5

1)配料

按照如下质量百分比准备原料：

Cu 10wt％、Ni 2wt％、Mn 0.69wt％、Ti 0.17wt％、Sc 0.25wt％、Ce 0.18wt％、Zr0.10wt％、Be 0.015wt％、Co 0.01wt％、Mo 0.01wt％，杂质元素总量小于0.15wt％，余量Al。

各实施例和对比例各组分的质量百分数如表1所示。

表1

将各实施例和对比例Cu和Ni的的质量比，Sc与Ti的质量比如表2所示。

将各实施例和对比例得到的铝合金材料进行拉伸强度测试，测量标准为GB/T228.1-2010；测试结果如表2和图3所示。

表2

由表2和图3可以看出，相比对比例，实施例1～4得到的铝合金材料具有较强的拉伸强度；且实施例2中Cu与Ni的质量比为3:1且Sc与Ti的质量比为1.2时，拉伸强度又进一步优于实施例1和实施例3～4。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，便于具体和详细地理解本发明的技术方案，但并不能因此而理解为对发明专利保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。应当理解，本领域技术人员在本发明提供的技术方案的基础上，通过合乎逻辑的分析、推理或者有限的试验得到的技术方案，均在本发明所附权利要求的保护范围内。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求的内容为准，说明书及附图可以用于解释权利要求的内容。

Claims

1.一种铝合金材料，其特征在于，按质量百分比计，包括以下组分：

Cu 7.0 wt%~9.0 wt%、Ni 1.0 wt%~3.5wt%、Mn 0.6 wt%~1.1 wt%、Ti 0.1 wt%~0.2wt%、Sc 0.1 wt%~0.3wt%、Ce 0.03 wt%~0.20%、Zr 0.05 wt%~0.15 wt%、Be 0.01 wt%~0.03wt%、Co 0.01 wt%~0.03 wt%、Mo 0.01 wt%~0.03 wt%及余量的Al；其中，Cu和Ni的质量比为(2~5):1，Sc与Ti的质量比为(0.5~2):1；

所述铝合金材料由包括以下步骤制备得到：

按照所述铝合金材料的组分提供各原料，将各原料混合后，依次进行熔炼、精炼及浇铸，得到合金铸锭；

将所述合金铸锭依次进行固溶处理及时效处理；所述固溶处理的温度为500℃~550℃，时间为10 h~15 h；所述时效处理的温度为160℃～180℃，时效时间为6 h～10 h。

2.如权利要求1所述的铝合金材料，其特征在于，按质量百分比计，包括以下组分：

Cu 7.5 wt%~8.5 wt%、Ni 2.0 wt%~3.5wt%、Mn 0.6 wt%~0.9 wt%、Ti 0.12 wt%~0.18wt%、Sc 0.15 wt%~0.25 wt%、Ce 0.03 wt%~0.18%、Zr 0.06 wt%~0.12 wt%、Be 0.01wt%~0.02 wt%、Co 0.01 wt%~0.02 wt%、Mo 0.01 wt%~0.02 wt%及余量的Al。

3.如权利要求2所述的铝合金材料，其特征在于，按质量百分比计，包括以下组分：

Cu 7.65 wt%~8.24 wt%、Ni 2.49 wt%~3.29wt%、Mn 0.69 wt%~0.73wt%、Ti 0.14 wt%~0.17wt%、Sc 0.17 wt%~0.25 wt%、Ce 0.03 wt%~0.18%、Zr 0.07 wt%~0.10 wt%、Be 0.015wt%~0.02 wt%、Co 0.01 wt%~0.013wt%、Mo 0.01 wt%及余量的Al。

4.如权利要求1所述的铝合金材料，其特征在于，Cu和Ni的质量比为(2~3.5):1。

5.如权利要求1~4任一项所述的铝合金材料，其特征在于，Sc与Ti的质量比为(0.8~1.5):1。

6.一种铝合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

按照权利要求1~5任一项所述的铝合金材料的组分提供各原料，将各原料混合后，依次进行熔炼、精炼及浇铸，得到合金铸锭；

7.如权利要求6所述的铝合金材料的制备方法，其特征在于，所述固溶处理的温度为515℃~525℃，时间为11 h~14 h。

8.如权利要求6所述的铝合金材料的制备方法，其特征在于，所述时效处理的温度为165℃～175℃，时效时间为6 h～8 h。

9.如权利要求1~5任一项所述的铝合金材料在制备铝合金制品中的应用。

10.一种铝合金制品，其特征在于，其材质包含如权利要求1~5任一项所述的铝合金材料。