[发明专利]一种航天航空用高韧性铝合金板材的制备方法

摘要

本发明公开了一种航空航天用高韧性铝合金板材的制备方法，该铝合金中各元素的质量百分含量为：Zn4.8-5.5、Mg1.6-2.4、Cu1.2-1.8、Li0.8-1.4、Mn0.3-0.7、Si0.05-0.1、Fe0.15-0.25、Co0.3-0.5、Ti0.2-0.3、V0.15-0.25、Zr0.1-0.2、Bi0.05-0.15、B0.04-0.08、Ce0.03-0.05、Y0.02-0.03、Er0.01-0.02，余量为铝。本发明通过合理调整成分比例以及热处理工艺，既降低了铝合金的密度，又提高了铝合金的机械强度和保持了优良的韧性和热稳定性，综合性能优异，有效解决了铝锂合金密度、韧性和热稳定性三者不可兼得的矛盾，同时生产工艺简单，成本低，效率高且易控制，可实现自动化大规模生产，生产出来的铝合金可广泛应用于航空航天工业材料。

主权项

一种航空航天用高韧性铝合金板材的制备方法，其特征在于包括以下步骤：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℃；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；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；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；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。