[发明专利]用于制造飞机机身的铝‑铜‑锂合金板材

说明书

技术领域

本发明涉及铝-铜-锂合金轧制品，且更具体而言，涉及这样的产品、其制造方法和用途，被特别设计用于航空和航天制造领域。

背景技术

开发了由铝合金制成的轧制品以制造尤其旨在用于航空和航天工业的机身元件。

铝-铜-锂合金用于制造这种类型的产品是特别有益的。

美国专利5,032,359记载了一大类铝-铜-锂合金，其中镁和银的添加，特别是在0.3和0.5重量％之间，能够提高机械强度。

美国专利5,455,003记载了用于制造Al-Cu-Li合金的方法，特别由于适当的应变硬化(écrouissage)和时效(revenu)，该合金具有低温下的提高的机械强度和断裂韧性。该专利特别建议的组成为，以重量百分比表示，Cu＝3.0-4.5，Li＝0.7-1.1，Ag＝0-0.6，Mg＝0.3-0.6和Zn＝0-0.75。

美国专利7,438,772记载了合金，其包含，以重量百分比表示，Cu:3-5，Mg:0.5-2，Li:0.01-0.9，并且不建议使用较高的锂含量，因为降低了断裂韧性和机械强度之间的平衡。

美国专利7,229,509公开了一种合金，其包含(重量％)：(2.5-5.5)Cu，(0.1-2.5)Li，(0.2-1.0)Mg，(0.2-0.8)Ag，(0.2-0.8)Mn，最多0.4的Zr或其他晶粒细化剂如Cr、Ti、Hf、Sc和V。

美国专利申请2009/142222 A1记载了合金，其包含(重量％)3.4％至4.2％的Cu，0.9％至1.4％的Li，0.3％至0.7％的Ag，0.1％至0.6％的Mg，0.2％至0.8％的Zn，0.1％至0.6％的Mn以及0.01％至0.6％的至少一种用于控制晶粒结构的元素。此申请还记载了用于制造挤出的产品的方法。

美国专利申请2011/0247730记载了合金，其包含(重量％)2.75至5.0％的Cu，0.1至1.1％的Li，0.3至2.0％的Ag，0.2至0.8％的Mg，0.50至1.5％的Zn以及最高达1.0％的Mn，其中Cu/Mg比值在6.1至17之间，该合金对加工硬化不敏感。

专利申请CN101967588记载了合金，其组成(重量％)为Cu 2.8-4.0，Li 0.8-1.9，Mn 0.2-0.6，Zn 0.20-0.80，Zr 0.04-0.20，Mg 0.20-0.80，Ag 0.1-0.7，Si≤0.10，Fe≤0.10，Ti≤0.12。

美国专利申请2011/209801涉及锻制品，如挤出、轧制和/或锻造铝合金基产品，其包含，以重量百分比表示，Cu：3.0-3.9，Li：0.8-1.3，Mg：0.6-1.0，Zr：0.05-0.18，Ag：0.0-0.5，Mn：0.0-0.5，Fe+Si<＝0.20，至少一种选自Ti：0.01-0.15；Sc：0.05-0.3；Cr：0.05-0.3；Hf：0.05-0.5的元素，其他元素各自均≤0.05且总和≤0.15，其余为铝，该产品在旨在用于制造航空工业中的结构元件的厚的铝制品的制造中特别有用。

旨在用于机身应用的铝板的所需性能被记载于例如专利EP 1 891 247中。尤其期望的是，板材具有高的屈服应力(以抵抗屈曲)，以及平面应变中的高断裂韧性，尤其是表征为断裂处的表观应力强度因子(K_app)的高的值和长的R曲线。

专利EP 1 966 402公开了一种合金，其包含2.1至2.8重量％的Cu，1.1至1.7重量％的Li，0.1至0.8重量％的Ag，0.2至0.6重量％的Mg，0.2至0.6重量％的Mn，各自均小于或等于0.1重量％的量的Fe和Si，以及各自的含量均小于或等于0.05重量％且总量小于或等于0.15重量％的不可避免的杂质，该合金基本不含锆，特别适合用于获得再结晶的薄板材。