一种用于飞机结构的高性能铝合金板材的制备方法技术

技术编号:11943875 阅读:65 留言:0更新日期:2015-08-26 14:57
本发明专利技术公开了一种用于飞机结构的高性能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:Cu3.2-4.4、Mg1.5-2.0、Mn0.6-1.2、Fe0.08-0.15、Si0.05-0.1、Zn0.15-0.25、Ti0.1-0.2、Cr0.07-0.14、Co0.2-0.4、Nb0.08-0.16、Be0.1-0.2、Pd0.05-0.1、Ga0.04-0.08、Ho0.03-0.05、Lu0.02-0.04,余量为铝。本发明专利技术制得的铝合金板材综合性能优异,机械强度高,刚度高,韧性好,同时具有优良的抗疲劳性、耐腐蚀性、切削加工性、焊接性等性能,完全满足现有飞机对结构材料的承载能力、可靠性等方面的更高要求,适于大规模工业化生产,应用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及,属于铝合金材料领域。
技术介绍
随着我国航空航天科学技术的不断发展,对飞机主要结构用材铝合金的性能性能要求越来越高。随着飞机设计从单纯静强度到疲劳及现代损伤容限设计的采用,对飞机结构材料从仅要求强度向强调韧性、抗疲劳的综合性能方向发展。因此,急需开发一种飞机结构用高性能铝合金板材,以满足现有航空航天技术的需要。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供,提高铝合金材料的综合性能,延长器使用寿命。为实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案: ,包括以下步骤: (1)按照元素质量百分数满足下列要求:Cu3.2-4.4、Mg 1.5-2.0、Mn 0.6-1.2,Fe 0.08-0.15, Si 0.05-0.K Zn 0.15-0.25, Ti 0.1-0.2, Cr 0.07-0.14, Co 0.2-0.4,Nb 0.08-0.16、Be 0.1-0.2、Pd 0.05-0.1、Ga 0.04-0.08、Ho 0.03-0.05、Lu 0.02-0.04,余量为铝进行配料,将炉料投入中频感应炉,加热至710-740°C,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°C,精炼时间为20-30min,精炼完毕后静置20_30min,扒渣后采用半连续铸造的方法进行浇铸,铸造温度为690-71 (TC ; (2)将铸造得到的板坯进行均匀化热处理:先以220-260°C/h升温至450-480°C,保温4-8h,再以100-150°C /h降温至220-240°C,保温2-3h,然后以80-120°C /h升温至420-4600C,保温 3-6h,再以 60-90°C /h 降温至 280_320°C,保温 3_4h,然后以 50_80°C /h 升温至 485-505 °C,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450-470°C,热轧变形量不小于80% ;将热轧板放入0-3°C冰盐水中降温至50°C以下,然后以120-160°C /h升温至250-3000C,保温 3-5h,再以 80_120°C /h 升温至 460-490°C,保温 l_2h,然后以 50_70°C /h降温至350-380 V,保温2-3h,再以60-80 V /h降温至220-250 V,保温3_5h,然后以100-150°C /h 升温至 440-480°C,保温 2_3h,再以 70_90°C /h 降温至 280_320°C,保温 3_5h,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45-65%,然后将冷轧板以150-200 V /h 升温至 340-380 V,保温 3_4h,再以 60-80 V /h 升温至 450-480 V,保温l_2h,然后以80-120°C /h降温至240-270°C,保温4_6h,再以100-150°C /h升温至460-490°C,保温l_2h,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50-60°C /h升温至90-130°C,保温10-15h,空冷至室温后以80-90°C /h升温至170_190°C,保温l_2h,再以40-500C /h降温至80-110°C,保温15_20h,出炉空冷至室温,经精整、检查验收、包装即得成品O所述的精炼剂制备方法如下:a.称取以下重量份的原料:氯化钠10-15、氯化钾5_10、碳酸镧4_8、二氟化铺6_12、氟硼酸钠3_6、二氧化钦4_8、氧化钥2_4、天青石10-15、白云石5-10、萤石12-18、凹凸棒土 8-14 ;b.将上述天青石、白云石、萤石、凹凸棒土混合均匀,粉碎过200-300目筛,然后加入适量的水湿法球磨12-24h,110-120°C干燥l_2h,再在780-840°C煅烧20-30min,升温至1220_126(TC继续煅烧l_2h,水淬,湿法球磨,烘干,过200-300目筛,待用;c.将氯化钠和氯化钾混合均匀,加热至810-840°C,待其全部熔融后,加入其余原料以及步骤b制得的粉末,搅拌20-30min,然后倒入冰水中冷淬,得到破碎的颗粒,湿法球磨,烘干,过200-300目筛即可。本专利技术的有益效果: 本专利技术制得的铝合金板材综合性能优异,机械强度高,刚度高,韧性好,同时具有优良的抗疲劳性、耐腐蚀性、切削加工性、焊接性等性能,完全满足现有飞机对结构材料的承载能力、可靠性等方面的更高要求,适于大规模工业化生产,应用前景广阔。【具体实施方式】—种用于飞机结构的高性能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:Cu3.2-4.4、Mg 1.5-2.0、Mn 0.6-1.2, Fe0.08-0.15, Si 0.05-0.K Zn 0.15-0.25, Ti 0.1-0.2, Cr 0.07-0.14, Co 0.2-0.4, Nb0.08-0.16、Be 0.1-0.2, Pd 0.05-0.UGa 0.04-0.08, Ho 0.03-0.05, Lu 0.02-0.04,余量为铝进行配料,将炉料投入中频感应炉,加热至725°C,待炉料全部熔化,搅拌20min,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710°C,精炼时间为25min,精炼完毕后静置20in,扒渣后采用半连续铸造的方法进行浇铸,铸造温度为695°C ; (2)将铸造得到的板坯进行均匀化热处理:先以240°C/h升温至460°C,保温6h,再以1200C /h降温至230°C,保温3h,然后以100°C /h升温至440°C,保温4h,再以70°C /h降温至310°C,保温3h,然后以80°C /h升温至490°C,保温8h ; (3)将上述均匀化处理后的板坯进行热轧,热轧温度为465°C,热轧变形量不小于80%;将热轧板放入1°C冰盐水中降温至50°C以下,然后以150°C/h升温至280°C,保温4h,再以100°C /h升温至480°C,保温Ih,然后以60°C /h降温至360°C,保温3h,再以70°C /h降温至240 V,保温4h,然后以120°C /h升温至470 V,保温2h,再以80°C /h降温至280 V,保温5h,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55%,然后将冷轧板以180°C/h升温至360°C,保温3h,再以70°C /h升温至460°C,保温2h,然后以100°C /h降温至250°C,保温5h,再以120°C /h升温至480°C,保温Ih,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3%,然后以55°C/h升温至110°C,保温15h,空冷至室温后以80°C /h升温至180°C,保温2h,再以40°C /h降温至95°C,保温20h,出炉空冷至室温,经精整、检查验收、包装即得成品。所述的精炼剂制备方法如下:a.称取以下重量(kg)的原料:氯化钠10、氯化钾8、碳酸镧8、三氟化铈9、氟硼酸钠5、二氧化钛7、氧化钥4、天青石本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于飞机结构的高性能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:Cu 3.2‑4.4、Mg 1.5‑2.0、Mn 0.6‑1.2、Fe 0.08‑0.15、Si 0.05‑0.1、Zn 0.15‑0.25、Ti 0.1‑0.2、Cr 0.07‑0.14、Co0.2‑0.4、Nb 0.08‑0.16、Be 0.1‑0.2、Pd 0.05‑0.1、Ga 0.04‑0.08、Ho 0.03‑0.05、Lu 0.02‑0.04,余量为铝进行配料,将炉料投入中频感应炉,加热至710‑740℃,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20‑30min,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220‑260℃/h升温至450‑480℃,保温4‑8h,再以100‑150℃/h降温至220‑240℃,保温2‑3h,然后以80‑120℃/h升温至420‑460℃,保温3‑6h,再以60‑90℃/h降温至280‑320℃,保温3‑4h,然后以50‑80℃/h升温至485‑505℃,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450‑470℃,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120‑160℃/h升温至250‑300℃,保温3‑5h,再以80‑120℃/h升温至460‑490℃,保温1‑2h,然后以50‑70℃/h降温至350‑380℃,保温2‑3h,再以60‑80℃/h降温至220‑250℃,保温3‑5h,然后以100‑150℃/h升温至440‑480℃,保温2‑3h,再以70‑90℃/h降温至280‑320℃,保温3‑5h,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45‑65%,然后将冷轧板以150‑200℃/h升温至340‑380℃,保温3‑4h,再以60‑80℃/h升温至450‑480℃,保温1‑2h,然后以80‑120℃/h降温至240‑270℃,保温4‑6h,再以100‑150℃/h升温至460‑490℃,保温1‑2h,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50‑60℃/h升温至90‑130℃,保温10‑15h,空冷至室温后以80‑90℃/h升温至170‑190℃,保温1‑2h,再以40‑50℃/h降温至80‑110℃,保温15‑20h,出炉空冷至室温,经精整、检查验收、包装即得成品。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:胡蔚
申请(专利权)人:成都智利达科技有限公司
类型:发明
国别省市:四川;51

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