[發明專利]一種超輕鋁鋰合金及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202210086950.5
• 申請日: 2022-01-25
• 公開（公告）號: CN114480922B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 廖榮躍;肖陽;劉志鵬;馬凱杰;解海濤;劉金學;劉振杰;祁登科
• 申請（專利權）人: 鄭州輕研合金科技有限公司
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;C22C21/06;C22C1/03;C22F1/04;C22F1/047
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 張麗

1.一種超輕鋁鋰合金，其特征在于，由以下質量百分比的組分組成：鋰：3.0~8.0%，鎂：3.0~9.0%，鈹：0.01~0.03%，銻：0.01~0.30%，錳：0.10~0.80%，鈦：0.02~0.20%，鈧：0.10~0.30%，鋯：0.05~0.30%，余量為鋁；

所述超輕鋁鋰合金的制備方法，包括如下步驟：

（1）按照合金中各組分的質量百分比進行配料；將所配原料于720~860℃氬氣氣氛下熔煉，得到金屬液；

（2）將步驟（1）所得金屬液于700~770℃的氬氣氣氛下精煉10~20min，再于710~770℃靜置10~20?min，得到澆鑄液，將澆鑄液澆鑄成型，得到鑄錠；將所得鑄錠于氬氣氣氛下進行均勻化退火處理，得到經均勻化處理的鑄錠；

（3）將步驟（2）所得經均勻化處理的鑄錠去除表面氧化層后，預熱至400~470℃進行鍛造開坯，采用小變形量多道次鍛造工藝，得到直徑為200~380mm的鍛件；

（4）將步驟（3）所得鍛件去除表面氧化層后，將鍛件裝入擠壓機中，在400~470℃溫度條件下進行擠壓，得到擠壓板坯；

（5）將步驟（4）所得板坯在400~480℃溫度下進行熱軋，單道次壓下量5~10%，最終得到成品板材；

步驟（2）中均勻化退火處理條件為：先在400~490℃保溫12~60h，然后于空氣中冷卻至室溫；

步驟(3)中，多道次鍛造工藝中間進行5～8次，每次在400～470℃溫度鍛造后回火；

步驟（4）中，所述擠壓成形工藝的擠壓比為5~20，擠壓速度為不得超過1.5mm/s；

所述制備方法還包括將步驟（5）得到的板坯進行固溶處理；所述固溶處理工序為：在400~480℃溫度條件下保溫60~180?min，然后水淬。

2.根據權利要求1所述超輕鋁鋰合金的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）按照合金中各組分的質量百分比進行配料；將所配原料于720~860℃氬氣氣氛下熔煉，得到金屬液；

（2）將步驟（1）所得金屬液于700~770℃的氬氣氣氛下精煉10~20min，再于710~770℃靜置10~20?min，得到澆鑄液，將澆鑄液澆鑄成型，得到鑄錠；將所得鑄錠于氬氣氣氛下進行均勻化退火處理，得到經均勻化處理的鑄錠；

（3）將步驟（2）所得經均勻化處理的鑄錠去除表面氧化層后，預熱至400~470℃進行鍛造開坯，采用小變形量多道次鍛造工藝，得到直徑為200~380mm的鍛件；

（4）將步驟（3）所得鍛件去除表面氧化層后，將鍛件裝入擠壓機中，在400~470℃溫度條件下進行擠壓，得到擠壓板坯；

（5）將步驟（4）所得板坯在400~480℃溫度下進行熱軋，單道次壓下量5~10%，最終得到成品板材。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）中所述熔煉工序為：將所配原料裝入真空感應熔煉爐中，抽真空至爐內的真空度為0.1~10?Pa，然后通入氬氣至爐內壓強達到200~350Pa，再升溫至720~860℃，保溫至得到金屬液。

4.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟（2）中均勻化退火處理條件為：先在400~490℃保溫12~60h，然后于空氣中冷卻至室溫。

5.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟（4）中，所述擠壓成形工藝的擠壓比為5~20，擠壓速度為不得超過1.5mm/s。

6.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法還包括將步驟（5）得到的板坯進行固溶處理；所述固溶處理工序為：在400~480℃溫度條件下保溫60~180?min，然后水淬。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，水淬的冷卻水溫度為40~55℃。

8.權利要求1所述超輕鋁鋰合金在制備航空機箱殼體中的應用。