[发明专利]一种耐损伤容限高强铝合金板材及其制备方法

摘要

本发明公开了一种耐损伤容限高强铝合金板材及其制备方法。铝合金板材的化学成分及质量百分比为：Si 0～0.08％，Fe 0～0.15％，Cu 4.1～4.4％,Mn0.50～0.70％，Mg 1.2～1.4％,Cr 0～0.10％，Zn 0～0.15％，Ti 0～0.15％，余量为Al。其制备方法包括熔炼及铸造，再出炉空冷的双级均匀化，铣面，热扎，双级固溶处理，淬火，自然时效等步骤完成。与普通2024T351状态的产品标准性能比，本发明的板材屈服强度至少高20MPa、延伸率高33％及很好的断裂韧性和抗疲劳裂纹扩展性。

主权项

1.一种耐损伤容限高强铝合金板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)熔炼及铸造：按铝合金板材的化学成分及质量百分比准备原材料，其中，固体料占60～70％，一、二级废料不超过30％，其余为电解液；在720～750℃的条件下熔炼铝合金原材料，铝合金原材料50％～60％熔化为铝液时，开启电磁搅拌，当720℃铝合金原材料全部熔化后，加入成分添加剂，并进行扒渣、调整成分、转移熔体到保温炉，进行炉侧Ar+Cl2混合气精炼，成分合格及铸造准备充分后，熔体静置适当时间，在熔体温度700～710℃条件下经SNIF双级联动除气、30PPI+50PPI的CCF过滤、Al5Ti1B晶粒细化的在线处理，浇注成铝合金铸锭；铸锭冶金质量满足：晶粒度1级；[H]＝0.07ml/100gAl；Na＝1ppm；Ca＝1PPm；渣N20＝13K/kg；(2)将步骤(1)铝合金铸锭以40℃/h速度升温至490℃，保温24h；再以5℃/h升温至495℃，保温24h，再出炉空冷的双级均匀化；(3)铣面：将步骤(2)铝合金铸锭切头切尾，铣面；(4)热扎：将步骤(3)处理后的铝合金铸锭在台车炉中加热到410～430℃，保温3～4h，然后在4100mm热粗轧机组上轧至27～27.3mm的中间板材，终轧温度为350～380℃；(5)双级固溶处理：将步骤(4)得到的铝合金中间板材定尺后在辊底炉上进行493℃/1h+498℃/1h的固溶保温，随后室温水淬，转移时间＜10s，3min冷却到60℃；(6)淬火后8小时内在80MN拉伸机上进行2％的永久变形，自然时效96小时后对板材进行性能检测；所述铝合金板材的化学成分及质量百分比为：Si 0.07％，Fe0.12％，Cu 4.4％，Mn 0.52％，Mg 1.4％，Cr 0‑0.1％，Zn 0.10％，Ti 0.03％,余量为Al。