[发明专利]一种航天航空用高韧性铝合金板材的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种航空航天用高韧性铝合金板材的制备方法，属于铝合金材料领域。 

背景技术

Al-Zn-Mg-Cu系合金具有强度高，硬度高，加工性能好等特点，广泛应用于航空航天领域，是航空航天工业的主要结构材料之一。随着我国航空航天技术的高速发展，对航空航天用铝合金材料的性能要求越来越高。目前正在不断地努力研发以后总同时降低重量并能提高力学性能和加工性能的航空航天用铝合金材料。现在多采用在铝合金材料中添加低密度的锂元素来降低密度，然而现有的AlLi合金还存在着热稳定性不够，韧度不高等缺点，无法广泛应用于航空航天工业中。 

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，提供一种航空航天用高韧性铝合金板材的制备方法，在保证铝合金材料低密度的基础上提高其热稳定性和韧性。 

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 

    一种航空航天用高韧性铝合金板材的制备方法，包括以下步骤：

    （1）按照元素质量百分数满足下列要求：Zn 4.8-5.5、Mg 1.6-2.4、Cu 1.2-1.8、Li 0.8-1.4、Mn 0.3-0.7、Si 0.05-0.1、Fe 0.15-0.25、Co 0.3-0.5、Ti 0.2-0.3、V 0.15-0.25、Zr 0.1-0.2、Bi 0.05-0.15、B 0.04-0.08、Ce 0.03-0.05、Y 0.02-0.03、Er 0.01-0.02，余量为铝进行配料，将炉料投入中频感应炉，加热至715-745℃，待炉料全部熔化，搅拌15-25min，扒渣，检测合金成分并调整；然后加入精炼剂进行精炼，精炼温度为705-725℃，精炼时间为20-30min，精炼完毕后静置15-20min，扒渣后采用半连续铸造的方法进行浇铸，铸造温度为690-710℃；

    （2）将铸造得到的板坯进行均匀化热处理：先以50-70℃/h升温至140-180℃，保温2-3h，再以60-80℃/h升温至280-320℃，保温3-4h，再以70-90℃/h升温至420-460℃，保温4-8h，然后以100-120℃/h降温至240-280℃，保温2-3h，再以120-140℃/h升温至510-530℃，保温5-10h；

    （3）将上述均匀化处理后的板坯进行热轧，热轧温度为440-470℃，热轧变形量不小于80%；将热轧板放入0-3℃冰盐水中降温至50℃以下，然后以80-100℃/h升温至180-220℃,保温3-4h,再以70-80℃/h升温至350-380℃,保温4-5h,然后以40-60℃/h降温至240-280℃,保温2-3h,再以80-100℃/h升温至490-510℃，保温1-2h，再以50-70℃/h降温至320-350℃，保温4-8h，水淬冷却至室温；

    （4）将上述水淬后的热轧板进行冷轧，冷轧变形量为30-50%，然后将冷轧板以100-150℃/h升温至280-340℃,保温3-5h,再以60-80℃/h升温至420-460℃,保温2-3h,然后以80-100℃/h降温至220-250℃,保温4-6h,再以100-150℃/h升温至485-505℃，保温1-2h，然后以60-80℃/h降温至350-380℃，保温3-4h，再以50-60℃/h降温至220-260℃，保温5-8h，水淬冷却至室温；

   （5）将上述水淬后的冷轧板控制拉伸至永久变形1-5%，然后以60-80℃/h升温至140-160℃，保温5-10h，空冷至室温，再以30-50℃/h升温至80-90℃，保温10-15h，再以40-60℃/h升温至170-190℃，保温5-10h，空冷至室温，经精整、检查验收、包装即得成品。