[發明專利]輕質高強鑄造鋁鋰合金及其制備方法

有效

• 申請號: 201410674805.4
• 申請日: 2014-11-21
• 公開（公告）號: CN104451272B
• 公開（公告）日: 2016-11-23
• 發明（設計）人: 陳安濤;張亮;吳國華;李艷磊;莫文飛;魏廣玲
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;C22C21/18;C22C1/03;C22C1/06;C22F1/04;C22F1/057
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中;陳少凌

1.一種輕質高強鑄造鋁鋰合金，其特征在于，所述合金由如下重量百分比含量的各組分組成：Li?2～3％、Cu?1.5～2.5％、Mg?0.4～1.2％、Zn?0.2～0.8％、Zr?0.08～0.25％、Ti?0.06～0.16％、Mn?0.1～0.8％、Ce?0.08～0.25％，雜質元素總含量小于0.25％，以及余量的Al。

2.根據權利要求1所述的輕質高強鑄造鋁鋰合金，其特征在于，所述雜質元素包括Si、Fe、Na和K。

3.一種根據權利要求1所述的輕質高強鑄造鋁鋰合金的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：

A、按所述輕質高強鑄造鋁鋰合金的組成以及各組成的化學計量比，準備原料：Al-Li中間合金、Al-Cu中間合金、Al-Zr中間合金、Al-Ti-B中間合金、Al-Mn中間合金、Al-Ce中間合金、純鋅、純鎂和純鋁；將所述原料預熱到180℃～200℃；

B、將所述純鋁融化，在750～760℃加入Al-Cu中間合金，待鋁液溫度回升到750～760℃后，加入Al-Mn中間合金，當鋁液溫度到達740～750℃后，加入純Zn，溫度回升到760～770℃時于鋁液表面撒入熔劑并在氬氣保護下直接加入Al-Li中間合金，鋁液溫度回升到750～760℃后再加入中間合金Al-Ce、Al-Ti-B及純Mg，最后當溫度到達760～770℃后加入Al-Zr中間合金，待Al-Zr中間合金熔化后除去表面浮渣并撒熔劑，攪拌；

C、將鋁液溫度降低至730～740℃后，精煉；精煉后降溫至710℃靜置，澆鑄得到鋁鋰合金；

D、對所述鋁鋰合金進行雙級固溶處理、單級時效處理，即得所述輕質高強鑄造鋁鋰合金。

4.根據權利要求3所述的輕質高強鑄造鋁鋰合金的制備方法，其特征在于，所述Al-Li中間合金中Li含量為9.8～11wt％，Al-Cu中間合金中Cu含量為49～50wt％，Al-Zr中間合金中Zr含量為4～5wt％，Al-Ti-B中間合金中Ti含量為4.8～5.2wt％，Al-Mn中間合金中Mn含量為8.9～10.6wt％，Al-Ce中間合金中Ce含量為28～30wt％，純鋅中雜質含量≤0.4wt％。

5.根據權利要求3所述的輕質高強鑄造鋁鋰合金的制備方法，其特征在于，步驟A中，所述中間合金Al-Li待要加入鋁熔體前30min預熱到180℃～200℃。

6.根據權利要求3所述的輕質高強鑄造鋁鋰合金的制備方法，其特征在于，步驟B中，所述熔劑為重量比為1∶3的LiF與LiCl的混合熔劑。

7.根據權利要求3所述的輕質高強鑄造鋁鋰合金的制備方法，其特征在于，步驟C中，所述精煉具體為：不斷電用C₂Cl₆或氬氣精煉5～8分鐘。

8.根據權利要求3所述的輕質高強鑄造鋁鋰合金的制備方法，其特征在于，步驟C中，所述靜置時間為3～5分鐘；所述澆鑄用鋼制模具預先加熱至180～200℃。

9.根據權利要求3所述的輕質高強鑄造鋁鋰合金的制備方法，其特征在于，步驟D中，所述雙級固溶處理具體為：400～450℃下處理8～10b，再在510～540℃下處理20～28h。

10.根據權利要求3所述的輕質高強鑄造鋁鋰合金的制備方法，其特征在于，步驟D中，所述單級時效處理的處理溫度為120～190℃，處理時間為30～48小時。