[發明專利]一種高強高韌鋁鋰合金板材及其生產工藝

在審

• 申請號: 202211452410.0
• 申請日: 2022-11-21
• 公開（公告）號: CN115710662A
• 公開（公告）日: 2023-02-24
• 發明（設計）人: 王官濤;肖陽;馬凱杰;劉振杰;祁登科;張淵博
• 申請（專利權）人: 鄭州輕研合金科技有限公司
• 主分類號: C22C21/18
• 分類號: C22C21/18;C22C21/16;C22F1/057;C22C1/02
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 張曉萍

1.一種高強高韌鋁鋰合金板材，其特征在于，所述高強高韌鋁鋰合金板材采用鋁鋰合金鑄錠制備得到，所述鋁鋰合金鑄錠中各組分及其質量百分比為：Cu：4.2~5.2%，Li：1.0~1.9%，Mg：0.4~0.8%，Mn：0.2~0.5%，Zr：0.06~0.14%，Ag：0.8~1.2%，Zn：0.1~0.4%，其余為Al和不可避免的雜質元素。

2.根據權利要求1所述的高強高韌鋁鋰合金板材，其特征在于，所述鋁鋰合金鑄錠中各組分及其質量百分比為：Cu：4.2~5.0%，Li：1.0~1.6%，Mg：0.5~0.6%，Mn：0.3~0.5%，Zr：0.06~0.14%，Ag：0.8~1.0%，Zn：0.2~0.4%，其余為Al和不可避免的雜質元素。

3.權利要求1或2所述高強高韌鋁鋰合金板材的生產工藝，其特征在于，包括如下步驟：

（1）真空熔鑄：按照合金中各組分的質量百分比進行配料，然后抽真空至10Pa 以下，進行真空熔鑄，得到鑄錠；

（2）均勻化處理：將步驟（1）得到的鑄錠在400~520℃的溫度下均勻化處理6~66h，均勻化處理后水冷或空冷至室溫；

（3）軋制：將均勻化處理后的鑄錠升溫至400~450℃，保溫8~14h后，然后在此溫度下進行軋制，軋制時間控制在5min以內；

（4）固溶處理：將軋制后的板材升溫至500~520℃，保溫1~3h，然后水冷或空冷至室溫；

（5）時效處理：將固溶處理后的板材升溫至150~170℃，保溫32~48h，然后水冷或空冷至室溫，即得最終的板材產品。

4.根據權利要求3所述的生產工藝，其特征在于，步驟（1）中，真空熔鑄工藝為：將所述合金原料配料后，抽真空至10Pa 以下，然后充入3000Pa的氬氣，再升溫至不超過870℃的熔煉溫度開始精煉，精煉后靜置，澆鑄，得到鑄錠。

5.根據權利要求3所述的生產工藝，其特征在于，步驟（2）中，均勻化處理為四級均勻化處理，具體步驟為：

a. 一級均勻化處理：在室溫條件下，將真空熔鑄得到的鋁鋰合金鑄錠進行加熱；當溫度達到400~440℃時，開始第一級均勻化處理，保溫6~10h；

b. 二級均勻化處理：一級均勻化處理結束后，升溫至420~450℃，開始第二級均勻化處理，保溫8~16h；

c. 三級均勻化處理：二級均勻化處理結束后，升溫至450~490℃，開始第三級均勻化處理，保溫12~16h；

d. 四級均勻化處理：三級均勻化處理結束后，升溫至490~520℃，開始第四級均勻化處理，保溫12~24h，經過四級均勻化處理后水冷或空冷至室溫。

6.根據權利要求3所述的生產工藝，其特征在于，步驟（3）中，軋制時，單道次變形量控制在20~30%，總變形量控制在80~95%。

7.根據權利要求3所述的生產工藝，其特征在于，步驟（4）中，將固溶后的板材進行冷變形預拉伸，變形量控制在6~12%。

8.根據權利要求7所述的生產工藝，其特征在于，步驟（5）中，時效處理前，將經過固溶和/或預拉伸后的板材在70~260MPa的應力下拉伸。

9.權利要求1或2所述高強高韌鋁鋰合金板材在制備航空航天零部件中的應用。