[发明专利]添加镁及铬、锰和锆中的至少一种的铝合金及其制造方法

说明书

本发明的名称为添加镁及铬、锰和锆中的至少一种的铝合金及其制造方法。一种铝合金，其包括铝、按重量计大约6至大约17.4重量百分比的镁以及按重量计至多大约0.2％的铬、按重量计至多大约0.2％的锆和按重量计至多大约0.3％的锰中的至少一种。

技术领域

本申请涉及铝合金和制造铝合金的方法

背景技术

铝合金具有相对较高的强度重量比。因此，自引入金属蒙皮飞行器以来，铝合金在航空航天制造中一直非常重要。已经开发了各种类型的铝合金。例如，美国铝业协会(Aluminium Association of America)以将含镁的铝合金分类为5000系列铝合金。

与其他传统铝合金相比，铝-镁合金提供某些优势(例如，重量轻)。镁的添加提高了铝合金的强度，使得合金更有利于表面处理，并且改进了耐腐蚀性。然而，当铝-镁合金的镁含量增加至诸如按重量计5％或更多时，这种合金变得难以铸造。此外，在高镁含量铝镁合金中已观察到大的金属间夹杂物，这倾向于导致低延展性并且降低疲劳性能。

因此，本领域技术人员将继续铝合金领域的研究和开发工作。

发明内容

在一个实施方式中，所公开的铝合金包括铝、按重量计大约6％至大约17.4％的镁、和按重量计至多大约0.2％的铬。

在另一个实施方式中，所公开的铝合金包括铝、按重量计大约6％至大约17.4％的镁、和按重量计至多大约0.3％的锰。

在另一个实施方式中，所公开的铝合金包括铝、按重量计大约6％至大约17.4％的镁、和按重量计至多大约0.2％的锆。

在另一个实施方式中，所公开的铝合金包括铝、按重量计大约6％至大约17.4％的镁、以及按重量计至多大约0.2％的铬、按重量计至多大约0.3％的锰和按重量计至多大约0.2％的锆中的至少一种。

在另一个实施方式中，所公开的铝合金包括铝、按重量计大约2.5％至大约17.4％的镁，大约50至大约3000ppm的钙、和按重量计至多大约0.2％的铬。

在另一个实施方式中，所公开的铝合金包括铝、按重量计大约2.5％至大约17.4％的镁、大约50至大约3000ppm的钙、和按重量计至多大约0.3％的锰。

在另一个实施方式中，所公开的铝合金包括铝、按重量计大约2.5％至大约17.4％的镁、大约50至大约3000ppm的钙、和按重量计至多大约0.2％的锆。

在又另一个实施方式中，所公开的铝合金包括铝、按重量计大约2.5％至大约17.4％的镁、大约50至大约3000ppm的钙、以及按重量计至多大约0.2％的铬、按重量计至多大约0.3％的锰和按重量计至多大约0.2％的锆中的至少一种。

在一个实施方式中，所公开的制造铝合金的方法包括制备含钙的镁母合金和添加含钙的镁母合金到铝中的步骤。含钙的镁母合金可以通过以下步骤制备：通过熔化母体材料形成熔融的母体材料，和添加钙基化合物到熔融的母体材料中。钙基化合物可以包括钙以及镁、铬、锆、钛和铝中的至少一种。在可选的方案中，钙基化合物可以包括钙以及氧、氰化物、碳化物、氢氧化物和碳酸盐中的至少一种。所添加的钙的量可以与镁含量成比例。

在另一个实施方式中，所公开的制造铝合金的方法包括以下步骤：将铍和镁合金化在一起以形成铍和镁合金并且随后将铍和镁合金添加到铝中。

在又另一个实施方式中，所公开的制造铝合金的方法包括以下步骤：熔化铝、镁以及铬、锰、和锆中的至少一种以产生熔融物质，其中熔化在真空和表面通量中的至少一种下进行，并且冷却熔融物质以产生固体物质。

从以下详细描述、附图和所附的权利要求，所公开的铝合金和其制造方法的其他实施方式将变得显而易见。

附图说明