【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铝合金，特别涉及一种具有高强度、高塑性及高阻尼值的等的高性能高cu含量al-cu-mn-zr-la合金及其制备方法。
技术介绍
1、2xxx(al-cu、2系)铝合金因其高强度、高韧性、高塑性及高热稳定性等优异力学与物理性能而被广泛应用于航空航天领域。随着社会进步和工业发展，某些特殊领域对al-cu合金的力学及阻尼性能提出了越来越高的要求。因此，需要进一步优化al-cu合金的力学及阻尼性能，以解决某些关键领域对高性能轻质结构材料的重大需求。
2、成分设计是优化铝合金综合性能的主要手段。近年来，人们发现稀土sc可有效地优化al-mg系及al-zn-mg系合金的综合性能，但sc易与al-cu系合金中的cu发生化学反应，形成粗大的w相，进而不利于优化al-cu系合金的力学性能。此外，sc价格较高，这也极大地限制了含sc铝合金的商业应用。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种具有高强度、高塑性及高阻尼值的等的高性能高cu含量al-cu-mn-zr-la合金及其制备方法，向al-cu合金中协同添加zr、mn及稀土la等相对廉价元素，并采用特定热处理及塑性加工工艺，获得兼具低成本、优异力学与阻尼性能的含稀土la的高cu含量al-cu合金。
2、为实现上述目的，本专利技术提供的一种高性能高cu含量al-cu-mn-zr-la合金的制备方法，包括步骤：
3、s1，将纯铝、al-50cu中间合金和al-20mn中间合金在熔池内以750-
4、s2，将al-10zr中间合金和al-10la中间合金沉入所述熔池，并将炉温降低至680～800℃，保温10～30分钟后进行浇铸，制得含有粗大alcula相的铝合金铸锭；其中，cu 6～9wt％、mn 0.2～0.4wt％、zr 0.15～0.3wt％、la0～0.3wt％；
5、s3，将步骤s2制得的铝合金铸锭在470℃～530℃环境下保温18-30小时后随炉冷却，完成均匀化处理，获得尺寸为几百纳米的含la al3zr析出相；
6、s4，将经步骤s3均匀化处理后的铝合金铸锭进行3～6道次的轧制变形，变形温度为420～490℃，总变形量为70％，制得细化alcula相至微米尺寸后的板材；
7、s5，将步骤,4制得的板材进行固溶处理，固溶温度为450℃～550℃，保温15-45min后水冷至室温，然后对固溶后板材进行30～160℃的人工时效处理，处理时间为20小时～7天，制得高性能高cu含量al-cu-mn-zr-la合金。
8、进一步的，所述步骤s1中，将工业纯al锭、al-50cu中间合金和al-20mn中间合金放入电阻炉中进行熔炼，熔炼温度为800℃，充分搅拌后静置30分钟。
9、进一步的，所述步骤s2中，将al-10zr中间合金和al-10la中间合金沉入熔池，降低电阻炉炉温至700～780℃，保温10～30分钟后进行浇铸，制得含有粗大alcula相的100mm厚铝合金铸锭。
10、进一步的，所述步骤s3中，保温时间为24小时。
11、进一步的，所述步骤s4中，轧制后的板材为30mm厚板材。
12、进一步的，所述步骤s4中，轧制次数为6次。
13、进一步的，所述步骤s5中，固溶温度为470℃～530℃，保温0.5小时后水冷至室温。
14、进一步的，固溶温度为500℃。
15、进一步的，其中，cu 6.8wt％、mn 0.3wt％、zr 0.15wt％、la 0.15wt％。
16、本专利技术还提供一种高性能高cu含量al-cu-mn-zr-la合金，采用如上任一项所述的制备方法制得。
17、本专利技术思路：利用工业纯al锭、al-50cu中间合金、al-20mn中间合金、al-10zr中间合金和al-10la中间合金作为原料，借助于熔炼、铸造、热处理、塑性变形等手段，向传统al-cu系合金中引入并细化alcula相，同时利用la原子进一步细化纳米al2cu相，进而获得具有低成本、优异力学与高阻尼值的al-cu-mn-zr-la合金。
18、在步骤s1和s2中，铸造过程无需气氛保护及真空环境，最后制得含有粗大alcula相且6～9wt％cu、0.2～0.4wt％mn、0.15～0.3wt％zr和0～0.3wt％la的100mm厚铝合金铸锭；
19、在步骤s3中，完成均匀化处理后，获得尺寸为几百纳米的含la al3zr析出相；
20、在步骤s4中，铝合金铸锭进行3～6道次的轧制变形后，制得细化alcula相至微米尺寸后的板材；
21、在步骤s5中，经过固溶处理和人工时效处理，由于la原子可抑制al2cu相粗化，因此获得的al2cu相仅为几纳米；最终制得含多尺度、多功能第二相的高性能高cu含量al-cu-mn-zr-la合金。
22、本专利技术与现有市面al-cu合金相比具有如下优点：
23、1)alcula提供第二相强化效应，铝晶格中的la原子可进一步细化纳米al2cu相，含la al3zr相可有效地钉扎晶界、细化晶粒。因此，合金力学性能优异，屈服强度可达到352mpa、抗拉强度可达470mpa，同时，拉伸伸长率可达24％。
24、2)alcula相与al-cu合金基体的界面具有更高耗能效应，因此合金的阻尼值高，阻尼系数(室温、0.17％应变)可达0.022q-1。
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1.一种高性能高Cu含量Al-Cu-Mn-Zr-La合金的制备方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中，将工业纯Al锭、Al-50Cu中间合金和Al-20Mn中间合金放入电阻炉中进行熔炼，熔炼温度为800℃，充分搅拌后静置30分钟。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，将Al-10Zr中间合金和Al-10La中间合金沉入熔池，降低电阻炉炉温至700～780℃，保温10～30分钟后进行浇铸，制得含有粗大AlCuLa相的100mm厚铝合金铸锭。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中，保温时间为24小时。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4中，轧制后的板材为30mm厚板材。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4中，轧制次数为6次。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S5中，固溶温度为470℃～530℃，保温0.5小时后水冷至室温。
8.根据权利要求7所述的方法，其
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，Cu 6.8wt％、Mn0.3wt％、Zr0.15wt％、La 0.15wt％。
10.一种高性能高Cu含量Al-Cu-Mn-Zr-La合金，其特征在于：采用如权利要求1-9中任一项所述的制备方法制得。
...【技术特征摘要】
1.一种高性能高cu含量al-cu-mn-zr-la合金的制备方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s1中，将工业纯al锭、al-50cu中间合金和al-20mn中间合金放入电阻炉中进行熔炼，熔炼温度为800℃，充分搅拌后静置30分钟。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤s2中，将al-10zr中间合金和al-10la中间合金沉入熔池，降低电阻炉炉温至700～780℃，保温10～30分钟后进行浇铸，制得含有粗大alcula相的100mm厚铝合金铸锭。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s3中，保温时间为24小时。
5.根据...
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