[发明专利]改善可成形性和抗腐蚀性的铝-铜-锂合金板材的转变方法

说明书

本发明涉及一种由特别是包含铜和锂的铝合金制成的0.5至10mm厚的轧制产品的制备方法，其中，在固溶处理和淬火之后进行短暂热处理，其中板材达到145℃至175℃之间的温度0.1至45分钟，加热速率在3至600℃/分钟之间。本发明的方法结束时获得的板材具有高的抗腐蚀性并能够成形以制备航空器的结构元件，特别是航空器机身蒙皮。

技术领域

本发明涉及铝-铜-锂合金产品，更具体而言，涉及这类产品、其制造方法和用途，特别是用于航空和航天工程的用途。

背景技术

开发了由铝合金制成的轧制产品，以便生产特别是用于航空工业和航天工业的高强度部件。

在这方面，非常令人感兴趣的是含锂的铝合金，因为相对于所添加的每重量百分比的锂而言，锂可使铝的密度降低3％并可使弹性模量提高6％。

专利US 5,032,359记载了一大类铝-铜-锂合金，其中镁和银的添加，特别是在0.3至0.5重量％之间的镁和银的添加，可使其机械强度提高。

专利US 5,455,003记载了一种制造Al-Cu-Li合金的方法，所述合金特别是由于合适的应变硬化(écrouissage)和回火(revenu)而在低温下具有提高的机械强度和韧性。该专利特别建议的组成为：以重量百分比计，Cu＝3.0–4.5、Li＝0.7–1.1、Ag＝0-0.6、Mg＝0.3-0.6和Zn＝0-0.75。

专利US 7,438,772记载了包含以下组分的合金：以重量百分比计，Cu:3-5、Mg:0.5-2、Li:0.01-0.9。

专利US 7,229,509记载了一种包含以下组分的合金(重量％)：(2.5-5.5)Cu、(0.1-2.5)Li、(0.2-1.0)Mg、(0.2-0.8)Ag、(0.2-0.8)Mn、最多0.4的Zr或细化晶粒的其他试剂如Cr、Ti、Hf、Sc、V。

美国专利申请US 2009/142222 Al记载了包含以下组分的合金(以重量％计)：3.4至4.2％的Cu、0.9至1.4％的Li、0.3至0.7％的Ag、0.1至0.6％的Mg、0.2至0.8％的Zn、0.1至0.6％的Mn和0.01至0.6％的至少一种用于控制晶粒结构的元素。该申请还记载了一种制造挤出产品的方法。

专利EP 1,966,402描述了一种具有基本上再结晶结构的用于机身板材的不含有锆的合金，其包含(以重量％计)：(2.1-2.8)Cu、(1.1-1.7)Li、(0.2-0.6)Mg、(0.1-0.8)Ag、(0.2-0.6)Mn。T8状态中获得的产品无法显著成形，特别是L和LT方向上的R_m/R_p0.2比小于1.2。

专利EP 1,891,247记载了一种用于机身板材的合金，其包含(以重量％计)：(3.0-3.4)Cu、(0.8-1.2)Li、(0.2-0.6)Mg、(0.2-0.5)Ag和至少一种选自Zr、Mn、Cr、Sc、Hf和Ti中的元素，其中铜和锂的含量满足条件Cu+5/3Li<5.2。T8状态中获得的产品无法显著成形，特别是L和LT方向上的R_m/R_p0.2比小于1.2。此外，观察到与韧性有关的通过Kahn试验测量的断裂总能量随着变形而降低且在对于6％的变形所述降低更显著，其引起获得高韧性的问题，而不管成形过程中局部变形率如何。

专利EP 1045043记载了一种通过结合最佳化学组成和特定的制造方法而制造由AA2024型合金形成的部件、特别是高度变形的部件的方法，所述方法可使所述部件尽可能地避免在成形板材上进行固溶热处理。