[發明專利]一種Li-B鋁合金及其制備方法

無效

• 申請號: 201110159822.0
• 申請日: 2011-06-14
• 公開（公告）號: CN102242297A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: 李瑞師
• 申請（專利權）人: 湖南創元新材料有限公司
• 主分類號: C22C21/12
• 分類號: C22C21/12;C22C1/03;C22C1/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及新材料技術領域，尤其涉及一種Li-B鋁合金及其制備方法。

背景技術

隨著中國和世界鋁產量通漲，各廠家在鋁合金中加入多種合金化元素，分別起到固溶強化、彌散強化、晶界強化和表面穩定化等作用，使得鋁合金在高溫下可保持優異的力學性能。

鋁合金熔煉的核心環節是高質化處理，包括熔體化和組織結構細化均勻化。組織結構細化均勻化通常采用變質處理，是以添加劑或機械、物理方法構成鋁合金熔體及固溶體的基本單元——結晶體的尺寸盡可能小，分布盡可能均勻。

變質處理添加劑又稱為變質劑，需要具備化學性質穩定、熔點高、晶格尺寸與鋁相適應等性質，目前，常用的變質劑多為鈦、硼、稀土化合物等，在鋁合金領域，變質劑多為粉末狀的堿金屬鹵化物復合鹽，這種變質劑在Al-Si系鋁合金中有較好的變質效果，但在Al-Cu系鋁合金中變質效果不佳。

目前，可耐高溫的Al-Cu系鋁合金(ZL?201A、ZL?204A、ZL?205A)大多采用精鋁為原料，加入Sc、Ag等貴重金屬，導致該系鋁合金雖然具有高強韌性，但成本過高，只能用于航空航天、國防軍工等尖端領域，無法推廣。

另外，北京航空材料研究所研制的ZL205A合金的抗拉強度為510MPa，是目前已有注冊牌號的鑄造鋁合金材料強度最高的；但該合金鑄造性能差，表現為熱裂傾向大、流動性差；并且抗腐蝕性能低，因此，該系列合金的鑄造成品率相當低。

發明內容

本發明實施例提供了一種Li-B鋁合金及其制備方法，在普鋁中引入合金元素和稀土元素，以常見的原料加工獲得高強耐熱、鑄造性能好的鋁合金材料。

為實現上述目的，本發明實施例提供如下技術方案：

一種Li-B鋁合金，鋁合金各成分的重量百分比為：Cu：6.1-6.4％，Mn：0.65-0.69％，Cd：0.31-0.39％，Ti：0.41-0.49％，B：0.1-0.15％，Zr：0.85-0.95％，Li：1.9-2.2％，Nb：0.85-0.95％，稀土元素：2.1-4.9％，余量為Al。

優選地，鋁合金各成分的重量百分比為：Cu：6.1-6.2％，Mn：0.66-0.68％，Cd：0.32-0.38％，Ti：0.42-0.48％，B：0.11-0.14％，Zr：0.87-0.93％，Li：1.95-2.18％，Nb：0.86-0.93％，稀土元素：2.4-4.7％，余量為Al。

優選地，鋁合金各成分的重量百分比為：Cu：6.3-6.4％，Mn：0.67-0.68％，Cd：0.33-0.36％，Ti：0.44-0.46％，B：0.12-0.13％，Zr：0.88-0.92％，Li：2.0-2.1％，Nb：0.88-0.92％，稀土元素：2.6-4.5％，余量為Al。

優選地，B的重量百分比為：0.12％。

優選地，Li的重量百分比為：2.05％。

優選地，Nb的重量百分比為：0.89-0.91％。

優選地，稀土元素包括La、Ce、Eu、Pr、Er、Nd、Y中的任意一種。

優選地，稀土元素包括La、Ce、Eu、Pr、Er、Nd、Y中任意兩種或兩種以上的混合物。

本發明還提供一種上述的Li-B鋁合金的制備方法，包括以下步驟：

A、在熔煉爐中加熱適量的鋁，在700-850℃下保溫；

B、按比例加入Mn、Ti、Zr、Li、Nb中間合金，攪拌均勻后加入Cu、Cd中間合金，再加入Al-Ti-B合金和稀土元素，攪拌均勻。

優選地，在加入Al-Ti-B合金和稀土元素后，在熔煉爐中加入精煉劑，攪拌均勻。

與現有的技術相比，本發明具有以下有益效果：