[發明專利]一種高強耐熱Al-Cu-Sc變形鋁合金及其制備方法

有效

• 申請號: 202110439304.8
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN113106310B
• 公開（公告）日: 2022-01-21
• 發明（設計）人: 賈海龍;周文強;楊銘;查敏;王慧遠;馬品奎;宋家旺
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: C22C21/12
• 分類號: C22C21/12;C22C1/03;C22F1/057
• 代理公司: 長春市吉利專利事務所(普通合伙) 22206
• 代理人: 石星星;李曉莉

1.一種高強耐熱Al-Cu-Sc變形鋁合金，其特征在于：按照質量百分比計：它由如下組分組成：Cu為1-8wt%，Sc為0.1-0.7wt%，不可避免的雜質含量≤0.2wt%，余量為Al；它的制備方法包括以下步驟：

（1）將工業純鋁在電阻爐中700-800℃熔化后，依次加入鋁銅中間合金、鋁鈧中間合金，然后將溫度調至650-720℃后，再吹入氬氣、打渣，保溫10-40分鐘后進行銅模澆鑄獲得鋁合金鑄錠；

（2）將步驟（1）獲得的鋁合金鑄錠加工成長方體樣品，再將樣品進行雙重均質化處理：在熱處理爐內400-500℃保溫3-8小時，再以5-20℃/min的加熱速度升溫至550-600℃，保溫1-5小時后進行水淬獲得雙重均質化處理的鋁合金板材；

（3）將步驟（2）獲得的鋁合金板材在室溫條件下進行3-10道次軋制，樣品總壓下量為60-95％，獲得軋制鋁合金板材；

（4）將步驟（3）獲得的軋制鋁合金板材進行多級時效，所述的多級時效為二級時效或三級時效；

步驟（4）所述的二級時效為：將步驟（3）獲得的軋制鋁合金板材在80-150℃保溫5-20小時，然后以1-10℃/min的加熱速度升溫至100-160℃，保溫20-120分鐘；

步驟（4）所述的三級時效為：將步驟（3）獲得的軋制鋁合金板材在100-150℃保溫5-20小時，再以1-10℃/min的升溫速率將樣品加熱至120-160℃，保溫10-60min，然后以1-15℃/min的升溫速率將樣品加熱至130-180℃，保溫15-60min。

2.根據權利要求1所述的一種高強耐熱Al-Cu-Sc變形鋁合金，其特征在于：步驟（1）所述的鋁銅中間合金為Al-50wt％Cu中間鋁合金或Al-30wt％Cu中間鋁合金或Al-42wt％Cu中間鋁合金。

3.根據權利要求1所述的一種高強耐熱Al-Cu-Sc變形鋁合金，其特征在于：步驟（1）所述的鋁鈧中間合金為Al-1.96wt%Sc中間鋁合金或Al-2.5wt%Sc中間鋁合金或Al-2wt%Sc中間鋁合金。

4.根據權利要求1所述的一種高強耐熱Al-Cu-Sc變形鋁合金，其特征在于：步驟（2）所述的雙重均質化處理：在熱處理爐內440-460℃保溫4-6小時，再以10-20℃/min的加熱速度升溫至570-600℃，保溫2-4小時后進行水淬獲得雙重均質化處理的鋁合金板材。

5.根據權利要求4所述的一種高強耐熱Al-Cu-Sc變形鋁合金，其特征在于：步驟（2）所述的雙重均質化處理：在熱處理爐內450℃保溫5小時，再以10-15℃/min的加熱速度升溫至590℃，保溫3小時后進行水淬獲得雙重均質化處理的鋁合金板材。

6.根據權利要求1所述的一種高強耐熱Al-Cu-Sc變形鋁合金，其特征在于：步驟（3）所述的是在室溫條件下進行4道次軋制，樣品總壓下量為80％。

7.根據權利要求1所述的一種高強耐熱Al-Cu-Sc變形鋁合金，其特征在于：步驟（4）所述的二級時效為：將步驟（3）獲得的軋制鋁合金板材在120℃保溫10小時，然后以5-10℃/min的加熱速度升溫至150℃，保溫35分鐘。

8.根據權利要求1所述的一種高強耐熱Al-Cu-Sc變形鋁合金，其特征在于：步驟（4）所述的三級時效為：將步驟（3）獲得的軋制鋁合金板材在110-130℃保溫8小時，再以5-9℃/min的升溫速率將樣品加熱至130-150℃，保溫20-30min，然后以5-10℃/min的升溫速率將樣品加熱至150-170℃，保溫20-40min。