[发明专利]一种高抗晶间腐蚀飞机起落架铝合金及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高抗晶间腐蚀飞机起落架铝合金及其制备方法，该铝合金其化学元素重量百分比含量为：Zn：9~12.5%；Mg：1.5~4.5%；Zr：0.05~0.25%；Sc：0.05~0.2%；Cu：1.0~3.0%；Ti：0.005~0.5%；Si：≤0.10%；Fe：≤0.20%；Mn：≤0.3%；其余单个杂质含量≤0.05%，杂质合计≤0.15%，余量为Al；其中，Ti、Sc、Cu、Zr为中间合金，其余为纯合金其中，w（Fe）≥w（Si）+0.05%；w（Na）≤5ppm。

技术领域

本发明涉及铝合金及其制备方法，尤其是涉及一种高抗晶间腐蚀飞机起落架铝合金及其制备方法。

背景技术

飞机起落架是军用或民用飞机重要的承力部件，是飞机滑行、起飞、着陆、地面移动及停放的关键受力部件，其承受较大的冲击载荷、疲劳载荷或静力载荷，选材需要具有高强度、高断裂韧性、高抗疲劳性能、抗腐蚀性能，并且要具有较高的比强度等优良的综合性能。

随着飞机性能的提高，轻量化的要求，新型合金材料的快速发展，飞机起落架选材由传统的低合金不锈钢逐渐过渡到比强度更高的超硬铝材料。但是，超硬铝合金在获取其高强高韧性的同时，其耐蚀性能普遍难以达到使用要求。

针对以上问题，本发明提供一种高抗晶间腐蚀飞机起落架铝合金及其制备工艺，获得高强度高韧性的同时，获得高抗耐蚀性能，使其满足性能要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种高抗晶间腐蚀飞机起落架铝合金，获得高强度高韧性的同时，获得高抗耐蚀性能，使其满足性能要求。

为实现上述技术效果，本发明的技术方案为：一种高抗晶间腐蚀飞机起落架铝合金，其化学元素重量百分比含量为：

Zn：9～12.5％；

Mg：1.5～4.5％；

Zr：0.05～0.25％；

Sc：0.05～0.2％；

Cu：1.0～3.0％；

Ti：0.005～0.5％；

Si：≤0.10％；

Fe：≤0.20％；

Mn：≤0.3％；

其余单个杂质含量≤0.05％，杂质合计≤0.15％，余量为Al；

其中，Ti、Sc、Cu、Zr为中间合金，其余为纯合金

其中，w(Fe)≥w(Si)+0.05％；w(Na)≤5ppm。

进一步改进的是，Cu采用中间合金AlCu50，Zr采用中间合金AlZr5，Sc采用中间合金AlSc2，Ti采用晶粒细化剂AlTi5B1。

本合金中同时添加过渡族和稀土微量元素对超强铝合金的作用，可形成新型多元铝化物共格弥散相，可完全抑制再结晶，提高形变回复微取向基体组织稳定性，减少大角度晶界，可同时提高强韧性。采用低频电磁水平铸造技术，在铸造熔池区域同时引入熔体强剪切与交变电磁场，综合利用强剪切装置在熔体中心的高强度剪切作用和交变磁场在熔体边部的强制对流作用，从而实现整个铸锭范围内的晶粒形态和宏/微观均匀性调控。熔体中产生较强的强制对流，使得熔体中的温度场、成分场非常均匀，并促进了结晶器壁的形核。

采用感应加热装置实现铸锭的梯度加热和模具冷却等在线控制技术，实现等温变形。通过上述方法可以实现高强高韧铝合金型材的充分、均匀变形，获得均匀的宏/微观组织与性能。