[发明专利]含铍铝合金净形状物件及其熔模精密铸造法和应用

说明书

发明的技术领域

本发明是关于铍及铝的合金的。具体说来，本发明说明一种用以制造含铍的铝合金和以熔模精密铸造技术来使其形成有用结构产品的方法。

技术背景

铝和铍的合金在技术上为已知的。比如在Cooper的专利1,254,987中，说明了将铝加进铍中来改善切削加工性能。Fenn的专利3,337,334说明并提出申请专利的Lockalloy商业化产品(由Lockheed和Berylco在1960年代发展的)，它包含以铝为主的合金和62重量百分比的铍。

Lockalloy是制成片状，并装入YF12实验飞机的后机身下翼中(Duba，YF-12 Lockalloy腹翼计划(YF-12 Lockalloy Ventral FinProgram)，最终报告，NASA CR-144971，1976)。在引进Lockalloy后，对含有62重量百分比铍的预制铝合金制成的轧制合金取得了广泛的数据。比如，可参见London：合金及复合物(Alloy andComposites)，Beryllium Science and Technology，第2卷，Plenum出版社，纽约(New York)(1979)。

文献上也有报告将第二级及第三级元素加至铝-铍合金中。如McCarthy的专利3,664,889所说明的，加入了镁、硅、镍或银以制备铝和铍的三元及四元合金。这些合金是由迅速凝固的合金粉末用常规方式进行密致化和加工制成。俄国对三元或更多元铝-铍合金的研究，散见在Molchanova，600℃时在Al-Be-Ni系统的相平衡(Phase Equilibria in the Al-Be-Ni System at 620 Deg.C)，Vest.Mosk.Univ.Khim，第27(3)卷，第266-271页(1986)；Ko-maroy，用热处理来增加Al-Be-Mg合金在熔焊接点的强度(In-creasing the Strength of Welded Joints in an Al-Be-Mg Alloy byHeat Treatment)，Weld.Prod.，第26(1)卷，第32-33页(1979)；Kolachev，铝铍及镁的结构合金(Constructional Alloys of Alu-minum Beryllium and Magnesium)，Metalloved.Term.Obrad.Metal.，第13卷，第196-249页(1980)；Nagorskaya，Al-Be-Mg-Zn四元系统合金中的结晶过程(Crystallization in Al-Be-Mg-Zn Quaternary System Alloys)，Metalloved.Term.Obrad.Metal.，第9卷，第72-74页(1973)中的说明。

通常会加入少量的铍至富含铝的合金中，以防止铝和其它合金组分在像熔融和浇铸的步骤中发生氧化。第一个例子有位在俄亥俄州(Ohio)，艾莫耳(Elmore)的Brush Wellman有限公司(BrushWellman Inc.)，它制造并销售供中间厂商(bulk Producer)作进一步加工用的含有10％或不到铍的富含铝的母合金。下游铝产品中的残余铍含量较宜少于0.01％。

最近的铝一铍相图显示出一个实际上在两端都没有固体溶解度的简单低共熔物。摘自Murray所著铝-铍系统(The Aluminum-Beryllium System)，二元铍合金的相图，ASM国际的合金相图专集(ASM International Monographs on Alloy Phase Diagrams)，第9页(1987)的这个Al-Be相图复制在本说明书的图1中。