具有改进的压缩强度和改进的韧性的铝-铜-锂合金的制作方法

文档序号:23183622发布日期:2020-12-04 14:12阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于铝合金的产品,其包含:以重量百分比计,

4.0至4.6重量%的cu,

0.7至1.2重量%的li

0.5至0.65重量%的mg,

0.10至0.20重量%的zr,

0.15至0.30重量%的ag,

0.25至0.45重量%的zn,

0.05至0.35重量%的mn,

至多0.20重量%的fe+si,

至少一种选自cr、sc、hf、v和ti的元素,如果选择,则所述元素的量为,对于cr和sc为0.05至0.3重量%,对于hf和v为0.05至0.5重量%,对于ti为0.01至0.15重量%,

其他元素各自为至多0.05重量%且总量为至多0.15重量%,其余为铝。

2.根据权利要求1所述的基于铝合金的产品,其中cu含量为4.2至4.5重量%,优选为4.2至4.4重量%。

3.根据权利要求1或2所述的基于铝合金的产品,其中li含量为0.8至1.0重量%,优选为0.85至0.95重量%。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的基于铝合金的产品,其中zn含量为0.30至0.40重量%。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的基于铝合金的产品,其中mn含量为0.10至0.35重量%。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的基于铝合金的产品,其中zn、mg和ag含量的总和为0.95至1.35重量%,优选为1.00至1.30重量%,更优选为1.15至1.25重量%。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的基于铝合金的产品,其中zr含量为0.10至0.15重量%,优选为0.11至0.14重量%。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的基于铝合金的产品,其中ti含量为0.01至0.15重量%的ti,优选为0.01至0.08重量%,更优选0.02至0.06重量%。

9.根据权利要求8所述的基于铝合金的产品,其中ti特别是以tic颗粒的形式存在。

10.一种制造基于铝合金的产品的方法,其中,依次地,

b)制备基于铝的液态金属熔池,其包含:4.0至4.6重量%的cu;0.7至1.2重量%的li;0.5至0.65重量%的mg;0.10至0.20重量%的zr;0.15至0.30重量%的ag;0.25至0.45重量%的zn;0.05至0.35重量%的mn;至多0.20重量%的fe+si;至少一种选自cr、sc、hf、v和ti的元素,如果选择,则所述元素的量为,对于cr和sc为0.05至0.3重量%,对于hf和v为0.05至0.5重量%,对于ti为0.01至0.15重量%;其他元素各自为至多0.05重量%且总量为至多0.15重量%,其余为铝;

b)由所述液态金属熔池浇铸粗制品;

c)将所述粗制品在450℃至550℃且优选480℃至530℃的温度下均质化5至60小时;

d)将所述均质化的粗制品热变形,优选通过轧制;

e)将经热变形的产品在490至530℃下固溶热处理15min至8h,并将所述经固溶热处理的产品淬火;

f)将所述产品进行冷变形,变形率为2至16%;

g)进行回火,其中使所述产品达到130至170℃且优选140至160℃的温度,持续5至100小时且优选10至70小时。

11.根据权利要求1至9中任一项所述的或可通过权利要求10所述的方法获得的产品,其厚度为8至50mm,在中等厚度处具有:

i)压缩屈服强度rcp0.2(l)≥590mpa,优选rcp0.2(l)≥595mpa;

ii)韧性kapp(l-t)≥60mpa√m,优选kapp(l-t)≥75mpa√m,其中kapp(l-t)是根据标准astme561(2015)定义的断裂时的表观应力强度因子的值,其在宽度w=406mm且厚度b=6.35mm的cct试样上测得;

iii)拉伸屈服强度rp0.2(l)和压缩屈服强度rcp0.2(l)之间的差值rp0.2(l)-rcp0.2(l)小于或等于10mpa,优选≤5mpa。

12.一种飞机结构元件,优选飞机上机翼蒙皮元件,其包括根据权利要求1至9中任一项或根据权利要求11所述的产品。


技术总结
本发明涉及一种基于铝合金的产品,所述铝合金包含:以重量百分比计,4.0至4.6重量%的Cu、0.7至1.2重量%的Li、0.5至0.65重量%的Mg、0.10至0.20重量%的Zr、0.15至0.30重量%的Ag、0.25至0.45重量%的Zn、0.05至0.35重量%的Mn、至多0.20重量%的Fe+Si,至少一种选自Cr、Sc、Hf、V和Ti的元素,所述元素(如果选择)的量为对于Cr和Sc为0.05至0.3重量%,对于Hf和V为0.05至0.5重量%,对于Ti为0.01至0.15重量%;其他元素各自为至多0.05重量%且总量为至多0.15重量%,其余为铝。本发明还涉及一种获得这种产品的方法及其用于飞机结构元件的用途。

技术研发人员:F·马斯;D·巴尔比耶;S·贾奇;A·丹尼路;G·普热;N·伯约那-卡里洛
受保护的技术使用者:伊苏瓦尔肯联铝业
技术研发日:2019.04.24
技术公布日:2020.12.04
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