[發明專利]一種飛機機身用合金

有效

• 申請號: 201610295926.7
• 申請日: 2016-05-07
• 公開（公告）號: CN105714159B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 王少平
• 申請（專利權）人: 惠安縣泰達商貿有限責任公司
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;C22F1/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于鋁基合金領域，具體涉及一種飛機機身用合金。

背景技術

飛機制造業主要相關的概念包括飛行器、航空器、民用航空器等。任何由人制造能飛離地面在空間進行由人來控制的飛行的物體稱為飛行器，在大氣層中進行飛行的飛行器稱為航空器。民用航空器，是指除用于執行軍事、海關、警察飛行任務外的航空器。21 世紀是飛機制造業和運輸業快速發展的世紀，隨著我國經濟改革的逐步深化，國民經濟邁入了戰略發展的第三步，對飛機產品的需求已經進入了快車道，這為發展我國的飛機制造業的發展創造了極好的機遇。飛機制造業是技術制造業中高新技術最集中的領域，屬于先進制造技術。美國航空周刊情報網預測，2013~2017年的5年間，全球商用飛機和支線飛機的產量將達到9287架，總價值超過9940億美元。

隨著航空航天產業的快速發展，對飛行器重量、性能、能源消耗等要求地不斷提高，對材料也提出了更嚴格的要求。為降低重量、提高性能，通常采用減小飛行器部件尺寸的辦法，但該方法會導致材料靈敏度降低和疲勞壽命減少。航空工程師們認識到，發展高強度輕質合金是最有效的減重方法。

飛速發展的飛機制造業對制造飛機的原材料提出了更高的要求，而飛機機身所用的合金材料的質量好壞將直接影響到飛行安全和飛機的使用壽命，如何提高飛機機身所用的合金質量，是本行業技術人員所面臨的一大難題。

申請號200680047951.8的中國專利公開了一種用于飛機機身的高韌度鋁-銅-鋰板材，具有高強度、高韌性和高抗腐蝕性，含有：2.1~2.8重量%的Cu、1.1~1.7重量%的Li、0.1~0.8重量%的Ag、0.2~0.6重量%的Mg、0.2~0.6重量%的Mn、Fe和Si的含量都小于或等于0.1重量%，每種不可避免的雜質含量小于或等于0.05重量%，雜質總含量小于或等于0.15重量%，該合金基本不含鋯；但是，制備過程復雜，操作參數難以精確控制，所制備的飛機機身硬度欠佳。

申請號201010146337.5的中國專利公開了一種用于飛機機身的蒙皮板，所述蒙皮板包括與至少一種金屬加強元件連接的蒙皮結構，所述蒙皮結構包括與金屬加強元件相鄰接的聚合物基、碳纖維增強的蒙皮構件，其中，所述金屬加強元件由含有3.5％至7％的Mg 并且優選地還含有至少0.05％至1.5％的Sc 的Al-Mg 合金制成；但是，該方法制備的飛機機身蒙皮抵抗磁場、射線的能力較差。

發明內容

為了克服上述現有技術缺陷，本發明的目的在于提供一種飛機機身所用的合金材料，具有優良的抗腐蝕性能，機械強度高，合金中添加了稀土金屬，能夠消除磁場、射線及復雜的氣候環境對飛機的不良影響，有效地解決了上述問題。

為了解決上述技術問題，本發明采取如下的技術方案：

一種飛機機身用合金，組成元素包括：鈧、錳、鈦、鋰、錫、銅、鎳、鉻、鑭、鋱、鏑、鋁等，其中，上述元素的質量百分比組成為：Sc的含量為0.01%~0.08%、Mn的含量為0.06%~1.5%、Ti的含量為0.03%~0.04%、Li的含量為0.01%~0.04%、Sn的含量為0.05%~0.15%、Cu的含量為0.21%~0.30%、Ni的含量為9.0%~12.0%、Cr的含量為0.18%~0.21%、La的含量為0.10%~0.20%、Tb的含量為0.01%~0.02%、Dy的含量為0.01%~0.02%、Zn的含量為0.31%~0.42%、Y的含量為0.01%~0.03%、Eu的含量為0.01%~0.03%、Er的含量為0.50%~3.0%、Ho的含量為0.20%~0.30%、Pb的含量為0.10%~0.50%，其余為Al。

進一步的，所述一種飛機機身用合金，Cr和Ni的質量百分比滿足下式：9.2%＜Cr + Ni＜12.1%。

進一步的，所述一種飛機機身用合金，Er的質量百分比為0.50%~2.0%，Eu的質量百分比為0.01%~0.02%，Ho的質量百分比為0.25%~0.30%，Pb的質量百分比為0.20%~0.50%，Y的質量百分比為0.02%~0.03%。

更進一步的，所述一種飛機機身用合金，原料組分最佳質量百分比如下，Sc為0.04%、Mn為1.0%、Ti為0.03%、Li為0.03%、Sn為0.11%、Cu為0.24%、Ni為10.0%、Cr為0.20%、Y為0.027%、La為0.16%、Tb為0.014%、Dy為0.016%、Ho為0.29%、Eu為0.014%、Er為1.5%、Zn為0.38%、Pb為0.20%，其余為Al。