[发明专利]亚纯铝锂铜镁铈合金

说明书

亚纯铝锂铜镁铈合金是一种具有中等强度的损伤容限型铝锂合金。

目前，国外已研制出多种类型的铝锂合金，以满足不同工作条件的需要，损伤容限型铝锂合金便是其中主要类型之一。英国Alcan公司的8090合金是损伤容限型铝锂合金的代表，主要成份为Al-Ll-Cu-Mg，以板材及挤压型材为其半成品形式。但是，在铝锂合金的生产中，为保证合金具有足够的拉伸性能及断裂韧性，必须严格限制材料中有害杂质（尤其是碱金属杂质）的含量，需要用高纯度的原材料来制取，并且要严格控制生产过程，以防止对合金的二次污染，增强了工业化的难度，使得合金材料成本增高。另外，合金板材存在着严重的各向异性，不利于合金在不同方向受力时的使用。而且，做为损伤容限型合金，其断裂韧性还有待于进一步提高。这些问题的存在，影响了铝锂合金的推广应用。

本发明的目的是要提供一种对杂质含量限定不严，生产过程易控制，具有优良力学性能，较高断裂韧性及板材各向异性不太明显的损伤容限型铝锂合金。

本发明是由（1.4～1.6）%Cu、（2.3～2.7）%Li、（1.0～1.1）%Mg、（0.05～0.11）%Zr组成，并在其中加入（0.02～0.25）%的Ce（稀土元素），其余为Al和杂质。合金杂质含量可放宽至6%（其中碱金属杂质含量＜50ppm）。

需要说明的是，在本发明之前另有两种也添加了相似含量稀土元素的铝锂合金，即高性能稀土铝锂合金（专利申请号：90109915.5）及亚纯稀土高强型铝锂合金（已申请专利，在审查中），均属高强型铝锂合金类，性能、特点与损伤容限型合金不同，成份特点是Cu含量高且不含Mg，应用场合亦不相同，不能代替损伤容限型铝锂合金。而且，它们的比重为2.60g/cm³，大于本发明合金的比重（2.54g/cm³）。材料比重的降低，会对航空航天工业产生极大诱惑力。

与现有技术英国8090合金相比，本合金具有以下优点：

1、杂质限量不严格。8090合金的杂质总含量＜0.1%（其中碱金属含量＜10ppm），而本发明合金杂质总含量可放宽至＜6%（其中碱金属含量＜50ppm）。

2、可使用普遍纯度原材料制取合金。8090合金必须采用高纯铝及高纯锂（纯度＞99.99%）制取，而本发明合金，只需采用99.7%纯度的工业纯铝及工业纯锂制取即可。

3、生产过程容易控制，成本较低。

4、虽然本合金对杂质含量放宽了限量，但仍具有优良性能，与8090合金性能的比较如下：