[发明专利]一种航天用铝锂合金及利用铝锂合金制备型材的方法

摘要

一种航天用铝锂合金及铝锂合金型材制造方法，涉及一种铝锂合金及铝锂合金型材制造方法。目的是解决生产铝锂合金难度大和铝锂合金的强度低的问题。铝锂合金由Mg、Li、Ti、Zr和Al组成；Mg：5.5％～6.5％、Li：2.2％～2.5％、Ti：0.03％～0.12％、Zr：0.15％～0.20％、Zr+Ti≤0.25％和Al为余量。方法：称取原料、制备铝合金熔液、精炼、喷射成形、切成短棒、盲模挤压、热挤压、淬火、拉伸矫直和时效处理。本发明喷射进行成形解决了铝锂合金生产难度大和质量差的问题，抗拉强度达485Mpa，规定非比例延伸强度达345Mpa，断后伸长率达10.0％；盲模挤压能够使铸锭更加致密。

主权项

1.一种航天用铝锂合金，其特征在于：该铝锂合金由Mg、Li、Ti、Zr和Al组成；铝锂合金中元素的质量百分比为：Mg：5.5%～6.5%、Li：2.2%~2.5%、Ti：0.03%~0.12%、Zr：0.15%~0.20%和余量的Al，其中Zr+Ti≤0.25%；杂质元素的质量百分比为：Cu：≤0.01%，Si：≤0.15%，Fe：≤0.20%；该铝锂合金制备方法按以下步骤进行：一、按元素的质量百分比为：Mg：5.5%～6.5%、Li：2.2%~2.5%、Ti：0.03%~0.12%、Zr：0.15%~0.20%、Zr+Ti≤0.25%和余量为Al称取纯镁锭、Al‑Li中间合金、Al‑Zr中间合金、Al‑Ti中间合金和高纯铝锭作为原料；二、将步骤一称取的高纯铝锭加入到熔炼炉中，在720℃~740℃条件下熔炼6~8小时得到铝熔液，将铝熔液降温至670℃～690℃，然后向熔炼炉内通入保护气体，向降温后的铝熔液中加入纯镁锭和Al‑Li中间合金并升温至720℃~740℃，然后加入Al‑Zr中间合金和Al‑Ti中间合金，保温0.5~1.5小时，得到铝合金熔液；三、将步骤二得到的铝合金熔液进行精炼，精炼后静置得到铸造熔体；四、将步骤三得到的铸造熔体进行喷射成形，得到喷射锭坯；所述喷射成形工艺为：雾化温度：720℃~740℃，雾化距：450～600mm，斜喷角：30～40°，接收盘旋转速度：40～60r·min^‑1，接收盘下降速度：2～4mm·s^‑1；五、去除步骤四得到的喷射锭坯的氧化皮，得到铝合金喷射坯料，将铝合金喷射坯料切成铝合金短棒；六、将经步骤五得到的铝合金短棒放置在空气加热炉中加热，在铝合金短棒温度达到370℃~460℃后转移至盲模内进行挤压，得到挤压棒材坯料；所述挤压时向铝合金短棒施加的挤压力大于300MN，挤压时间大于25s；所述盲模为一端开口的筒状模具，盲模的内径与铝合金短棒的外径相同；七、将步骤六制得的挤压棒材坯料置于空气加热炉中加热至370℃~460℃，然后将加热后的挤压棒材坯料进行热挤压处理，得到目标规格的型材；八、将步骤七得到的型材置于空气淬火炉中进行淬火；九、将步骤八淬火后的型材置于张力拉伸机上进行拉伸矫直；十、将拉伸矫直后的型材进行时效处理，即完成。