一种铝锂合金及其制备方法与流程

文档序号:12109708阅读:1061来源:国知局

本发明涉及一种铝锂合金及其制备方法。



背景技术:

新材料是航空航天技术的重要基础,航空航天技术的发展又不断对材料科学提出新的问题和要求。铝锂合金是近十几年来航空金属材料中发展最为迅速的一个领域。锂是世界上最轻的金属元素。把锂作为合金元素加到金属铝中,就形成了铝锂合金。加入锂之后,可以降低合金的比重,增加刚度,同时仍然保持较高的强度、较好的抗腐蚀性和抗疲劳性以及适宜的延展性。因为这些特性,这种新型合金受到了航空、航天以及航海业的广泛关注。正是由于这种合金的许多优点,吸引着许多科学家对它进行研究,铝锂合金的开发事业犹如雨后春笋般迅速发展起来了。然而,目前市面上的铝锂合金强度不足。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是提供一种强度高的铝锂合金及其制备方法。

为解决上述问题,本发明采用如下技术方案:

一种铝锂合金,包括以下重量份数配比的原料:铝100-102份、锂18-20份、镁7-9份、铜5-7份、铥1-3份、镱1-3份、镥2-4份、钇1-3份、氧化钐1-3份、硼化锆5-7份、碳化铌2-4份、氮化铁5-7份、立方氮化硼微粉8-10份和钴粉7-9份。

进一步的,包括以下重量份数配比的原料:铝102份、锂18份、镁7份、铜5份、铥1份、镱1份、镥2份、钇1份、氧化钐1份、硼化锆5份、碳化铌2份、氮化铁5份、立方氮化硼微粉8份和钴粉7份。

进一步的,包括以下重量份数配比的原料:铝100份、锂20份、镁9份、铜7份、铥3份、镱3份、镥4份、钇3份、氧化钐3份、硼化锆7份、碳化铌4份、氮化铁7份、立方氮化硼微粉10份和钴粉9份。

进一步的,包括以下重量份数配比的原料:铝101份、锂19份、镁8份、铜6份、铥2份、镱2份、镥3份、钇2份、氧化钐2份、硼化锆6份、碳化铌3份、氮化铁6份、立方氮化硼微粉9份和钴粉8份。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种铝锂合金的制备方法,包括以下步骤:

1)将铝100-102份、锂18-20份、镁7-9份、铜5-7份、铥1-3份、镱1-3份、镥2-4份和钇1-3份一起倒入到金属熔炼炉中,然后加热至800℃,待所有原料完全熔化后进行搅拌,制得液体金属,备用;

2)将氧化钐1-3份、硼化锆5-7份、碳化铌2-4份、氮化铁5-7份、立方氮化硼微粉8-10份和钴粉7-9份一起倒入到步骤1)制得的液体混合金属中,充分搅拌,制得混合液体金属,备用;

3)将步骤2)制得的混合液体金属倒入到压铸机中进行压铸,即得铝锂合金。

本发明的有益效果是:通过添加有铥、镱、镥等稀土元素对铝和锂进行改性,使得铝的相结构和微观组织都发生很大的变化,并且添加了立方氮化硼微粉和钴粉进行进一步加强,使得成品具有优秀的强度。

具体实施方式

实施例1:

一种铝锂合金,包括以下重量份数配比的原料:铝102份、锂18份、镁7份、铜5份、铥1份、镱1份、镥2份、钇1份、氧化钐1份、硼化锆5份、碳化铌2份、氮化铁5份、立方氮化硼微粉8份和钴粉7份。

一种铝锂合金的制备方法包括以下步骤:

1)将铝102份、锂18份、镁7份、铜5份、铥1份、镱1份、镥2份和钇1份一起倒入到金属熔炼炉中,然后加热至800℃,待所有原料完全熔化后进行搅拌,制得液体金属,备用;

2)将氧化钐1份、硼化锆5份、碳化铌2份、氮化铁5份、立方氮化硼微粉8份和钴粉7份一起倒入到步骤1)制得的液体混合金属中,充分搅拌,制得混合液体金属,备用;

3)将步骤2)制得的混合液体金属倒入到压铸机中进行压铸,即得铝锂合金。

实施例2:

一种铝锂合金,包括以下重量份数配比的原料:铝100份、锂20份、镁9份、铜7份、铥3份、镱3份、镥4份、钇3份、氧化钐3份、硼化锆7份、碳化铌4份、氮化铁7份、立方氮化硼微粉10份和钴粉9份。

一种铝锂合金的制备方法,包括以下步骤:

1)将铝100份、锂20份、镁9份、铜7份、铥3份、镱3份、镥4份和钇3份一起倒入到金属熔炼炉中,然后加热至800℃,待所有原料完全熔化后进行搅拌,制得液体金属,备用;

2)将氧化钐3份、硼化锆7份、碳化铌4份、氮化铁7份、立方氮化硼微粉10份和钴粉9份一起倒入到步骤1)制得的液体混合金属中,充分搅拌,制得混合液体金属,备用;

3)将步骤2)制得的混合液体金属倒入到压铸机中进行压铸,即得铝锂合金。

实施例3:

一种铝锂合金,包括以下重量份数配比的原料:铝101份、锂19份、镁8份、铜6份、铥2份、镱2份、镥3份、钇2份、氧化钐2份、硼化锆6份、碳化铌3份、氮化铁6份、立方氮化硼微粉9份和钴粉8份。

一种铝锂合金的制备方法,包括以下步骤:

1)将铝101份、锂19份、镁8份、铜6份、铥2份、镱2份、镥3份和钇2份一起倒入到金属熔炼炉中,然后加热至800℃,待所有原料完全熔化后进行搅拌,制得液体金属,备用;

2)将氧化钐2份、硼化锆6份、碳化铌3份、氮化铁6份、立方氮化硼微粉9份和钴粉8份一起倒入到步骤1)制得的液体混合金属中,充分搅拌,制得混合液体金属,备用;

3)将步骤2)制得的混合液体金属倒入到压铸机中进行压铸,即得铝锂合金。

实验例

将本发明的铝锂合金作为实验组,现有的铝锂合金作为对照组进行对照实验,具体结果如下表所示:

通过对2组实验进行检查,本发明的铝锂合金与现有的铝锂合金相比强度高,耐腐蚀性能优秀。

本发明的有益效果是:通过添加有铥、镱、镥等稀土元素对铝和锂进行改性,使得铝的相结构和微观组织都发生很大的变化,并且添加了立方氮化硼微粉和钴粉进行进一步加强,使得成品具有优秀的强度。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围内。

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