[发明专利]铝合金材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种铝合金材料及其制备方法和应用，按质量百分比计，铝合金材料包括以下组分：Cu 7.0wt％～9.0wt％、Ni 1.0wt％～3.5wt％、Mn 0.6wt％～1.1wt％、Ti 0.1wt％～0.2wt％、Sc 0.1wt％～0.3wt％、Ce 0.03wt％～0.20％、Zr 0.05wt％～0.15wt％、Be 0.01wt％～0.03wt％、Co 0.01wt％～0.03wt％、Mo 0.01wt％～0.03wt％及余量的Al。该铝合金材料各元素按特定比例搭配，协同作用，使铝合金材料在室温条件下和高温条件下均具有较高的拉伸强度。

技术领域

本发明涉及铝材技术领域，特别涉及一种铝合金材料及其制备方法和应用。

背景技术

铸造铝合金具有低密度、高抗腐蚀性、高比强度、优良的铸造性能和焊接性能等优点，广泛应用于航空、航天、航海工业中。航空航天用铸造铝合金主要有ZL1xx系(Al-Si系)、ZL2xx系(Al-Cu系)、ZL3xx系(Al-Mg系)、ZL4xx系(Al-Zn系)等，其中应用最广泛的是ZL1xx系、ZL2xx系合金，占总用量的95％以上。然而，随着航空航天技术的发展，传统的铝合金的室温强度和高温强度难以兼顾，因此需要开发一种兼顾室温强度和高温强度的铝合金材料。

发明内容

基于此，本发明提供了一种铝合金材料及其制备方法和应用，该铝合金材料同时具有较强的室温强度和高温强度。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下。

一种铝合金材料，按质量百分比计，包括以下组分：

Cu 7.0wt％～9.0wt％、Ni 1.0wt％～3.5wt％、Mn 0.6wt％～1.1wt％、Ti0.1wt％～0.2wt％、Sc 0.1wt％～0.3wt％、Ce 0.03wt％～0.20％、Zr 0.05wt％～0.15wt％、Be 0.01wt％～0.03wt％、Co 0.01wt％～0.03wt％、Mo 0.01wt％～0.03wt％及余量的Al。

在其中一些实施例中，铝合金材料中，按质量百分比计，包括以下组分：

Cu 7.5wt％～8.5wt％、Ni 2.0wt％～3.5wt％、Mn 0.6wt％～0.9wt％、Ti0.12wt％～0.18wt％、Sc 0.15wt％～0.25wt％、Ce 0.03wt％～0.18％、Zr 0.06wt％～0.12wt％、Be 0.01wt％～0.02wt％、Co 0.01wt％～0.02wt％、Mo 0.01wt％～0.02wt％及余量的Al。

在其中一些实施例中，铝合金材料中，按质量百分比计，包括以下组分：

Cu 7.65wt％～8.24wt％、Ni 2.49wt％～3.29wt％、Mn 0.69wt％～0.73wt％、Ti0.14wt％～0.17wt％、Sc 0.17wt％～0.25wt％、Ce 0.03wt％～0.18％、Zr 0.07wt％～0.10wt％、Be 0.015wt％～0.02wt％、Co 0.01wt％～0.013wt％、Mo 0.01wt％及余量的Al。

在其中一些实施例中，铝合金材料中，Cu和Ni的的质量比为(2～5):1。

在其中一些实施例中，铝合金材料中，Sc与Ti的质量比为(0.5～2):1。

本发明提供了一种铝合金材料的制备方法，包括以下步骤：

按照上述的铝合金材料的组分提供各原料，将各原料混合后，依次进行熔炼、精炼及浇铸，得到合金铸锭；

将所述合金铸锭依次进行固溶处理及时效处理。

在其中一些实施例中，铝合金材料的制备方法中，所述固溶处理的温度为500℃～550℃，时间为10h～15h。