The invention relates to a super high strength aluminum alloy with high scandium content and a manufacturing method thereof. The tensile strength is more than 900MPa, which belongs to the field of material processing. Powder metallurgy technology can be prepared by ingot metallurgy method is difficult to produce high alloy alloy preparation, especially Zr, Sc and other alloy elements, high strength of these alloys can be used as an important key structural materials for aerospace vehicle. The aim of the invention is to prepare a high strength aluminum alloy with high content of Scandium by powder metallurgy and subsequent extrusion processing. The tensile strength is more than 900MPa, which can meet the requirements of aerospace materials.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高钪含量的超高强度铝合金及其制造方法,抗拉强度超过900MPa,属于材料加工领域。
技术介绍
粉末冶金技术可以制备普通铸锭法难以制备的高合金化合金,尤其是Zr、Sc等元素含量高的合金,这些合金的强度极高,可以作为航空航天器的重要关键结构材料。目前,采用铸锭法(Ingot metallurgy,IM法)已经可以批量生产600MPa级的超高强铝合金,但普通铸锭法中Zn含量一般在5%~9%,Zn含量再增高,采用半连续铸锭法生产就容易发生铸锭开裂问题。中国专利《粉末冶金法制备高强度铝合金》(专利号02109897.2)公开了一种采用此方法制备的高强度铝合金。该方法主要工艺参数为:粉末粒度≤40μm、压制压力为1~1.6GPa、压制温度为480~530℃。其强调了压制温度,但是没有提到粉末制备时的雾化温度。从其结果来看,其雾化温度应该为常用温度(≤1000℃),因此存在温度过热较低,合金元素固溶度较小的问题。利用该方法制备的合金,其强度提高有限。另外,《中国有色金属学报》2005年第07期上的《Zn含量对喷射成形7×××系高强铝合金组织与性能的影响》文献公开了一种采用雾化的方法制备高强度铝合金,其工艺参数为:雾化温度为800~850℃,雾化距离400~500mm,接收盘旋转速度30~60r/min,下降速度1~3mm。但是由于仍然没有突破雾化温度不够高的瓶颈,其制备的合金的强度提高仍然有限。另外,《中国有色金属学报》2004年第14期上的《7A60超高强铝合金的低频电磁铸造(Ⅱ)--直径0.2m锭坯合金元素晶内固溶度及其力学性能》文献公开了一种采 ...
【技术保护点】
一种高钪含量的超高强度铝合金的制造方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:(1)按照如下合金成分进行配料(wt.%):Zn:8.0~9.5,Mg:1.8~3.5,Cu:1.2~2.5,Sc:0.3~1.0,Zr:0.3~1.5,Al余量;(2)将精Al料、Al‑Cu中间合金在1000℃下采用中频炉进行熔化;(3)待完全熔化后加入纯Zn、Al‑Zr和Al‑Sc,充分搅拌,温度过热至1100℃时,中频炉断电,用钟罩迅速将纯Mg压入合金液中,合金液充分搅拌后进行除气精炼处理从而控制杂质Si和Fe的含量,所用的精炼剂为C2Cl6+TiO2;(4)精炼后边搅拌边浇铸,获得预制锭;(5)预制锭在超声雾化炉中进行二次重熔,重熔温度1100℃,然后采用氮气进行超声雾化制粉;(6)合金粉末进行筛粉,取60~110um之间的粉末,装入铝合金制备的包套中;(7)在400℃下对装有合金粉末的包套进行真空除气处理,真空度<5×10‑2Pa,保持2小时以上;(8)除气后对包套进行密封,包套在380℃~420℃下进行挤压,获得一次挤压棒材;(9)一次挤压棒材在390℃~420℃下进行二次挤压;(10)二次挤压棒材在4 ...
【技术特征摘要】
1.一种高钪含量的超高强度铝合金的制造方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:(1)按照如下合金成分进行配料(wt.%):Zn:8.0~9.5,Mg:1.8~3.5,Cu:1.2~2.5,Sc:0.3~1.0,Zr:0.3~1.5,Al余量;(2)将精Al料、Al-Cu中间合金在1000℃下采用中频炉进行熔化;(3)待完全熔化后加入纯Zn、Al-Zr和Al-Sc,充分搅拌,温度过热至1100℃时,中频炉断电,用钟罩迅速将纯Mg压入合金液中,合金液充分搅拌后进行除气精炼处理从而控制杂质Si和Fe的含量,所用的精炼剂为C2Cl6+TiO2;(4)精炼后边搅拌边浇铸,获得预制锭;(5)预制锭在超声雾化炉中进行二次重熔,重熔温度1100℃,然后采用氮气进行超声雾化制粉;(6)合金粉末进行筛粉,取60~1...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨守杰,于海军,杨斌,王玉灵,戴圣龙,
申请(专利权)人:中国航空工业集团公司北京航空材料研究院,
类型:发明
国别省市:北京;11
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