改进的铝镁锂合金及其制作方法技术

本发明专利技术公开了新型铝镁锂合金及其制作方法。所述合金通常包含2.0至3.9重量％的镁，0.1至1.8重量％的锂；最多至1.5重量％的铜，最多至2.0重量％的锌，最多至1.0重量％的银，最多至1.5重量％的锰，最多至0.5重量％的硅，最多至0.35重量％的铁，0.05至0.50重量％的晶粒结构控制元素(定义如下)，最多至0.10重量％的钛，以及最多至0.10重量％的任何其他元素，这些其他元素的总量不超过0.35重量％；余量为铝。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】
技术介绍
铝合金可用于各种各样的应用。然而，要改进铝合金的一种特性而不使其另一种 特性退化很难实现。举例来说，要增大合金的强度而不降低合金的韧度非常困难。铝合金 的其他受关注的特性包括耐腐蚀性和抗疲劳性，这只是其中两个例子。
技术实现思路
广义地讲，本专利申请涉及新型铝镁锂合金及其制作方法。这种合金通常包含2. 0 至3. 9重量％的镁，0. 1至1.8重量％的锂；最多至1.5重量％的铜，最多至2.0重量％的 锌，最多至1.0重量％的银，最多至1. 5重量％的锰，最多至0. 5重量％的硅，最多至0. 35 重量％的铁，〇. 05至0. 50重量％的晶粒结构控制元素（定义如下），最多至0. 10重量％的 钛，以及最多至〇. 10重量％的任何其他元素，这些其他元素的总量不超过〇. 35重量％ ;余 量为铝。 本专利技术的新型铝镁锂合金通常包含2. 0至3. 9重量％的镁。镁可有助于提高合金 的强度，但镁过多又会降低耐腐蚀性。在一个实施例中，此新型合金至少包含2. 25重量％ 的镁。在另一个实施例中，此新型合金至少包含2. 5重量％的镁。在又一个实施例中，此新 型合金至少包含2. 75重量％的镁。在一个实施例中，此新型合金包含不超过3. 75重量％ 的镁。在另一个实施例中，此新型合金包含不超过3. 5重量％的镁。在又一个实施例中，此 新型合金包含不超过3. 25重量％的镁。 本专利技术的新型铝镁锂合金通常包含0. 1至1. 8重量％的锂。锂有助于降低合金的 密度，也可帮助提高合金的强度，但锂过多又会降低延展性。在一个实施例中，此新型合金 至少包含0.4重量％的锂。在另一个实施例中，此新型合金至少包含0.6重量％的锂。在 又一个实施例中，此新型合金至少包含〇. 8重量％的锂。在另一个实施例中，此新型合金至 少包含1.0重量％的锂。在又一个实施例中，此新型合金至少包含1.05重量％的锂。在另 一个实施例中，此新型合金至少包含1. 10重量％的锂。在又一个实施例中，此新型合金至 少包含1.20重量％的锂。在一个实施例中，此新型合金包含不超过1.5重量％的锂。在另 一个实施例中，此新型合金包含不超过1. 45重量％的锂。在又一个实施例中，此新型合金 包含不超过1.4重量％的锂。 本专利技术的新型合金可包含最多至约1. 5重量％的铜。铜可提高合金的强度，却增 大合金的密度。在一个实施例中，此新型合金包含不超过1.0重量％的铜。在另一个实施 例中，此新型合金包含不超过0. 9重量％的铜。在又一个实施例中，此新型合金包含不超过 0.6重量％的铜。在另一个实施例中，此新型合金包含不超过0.5重量％的铜。在用到铜的 实施例中，此新型合金通常至少包含0. 05重量％的铜。在一个实施例中，此新型合金至少 包含0. 10重量％的铜。在未用到铜的实施例中，此新型合金包含的铜少于0. 05重量％。 此新型合金可包含最多至约2.0重量％的锌。锌可提高合金的强度，却增大合金 的密度。在一个实施例中，此新型合金包含不超过1.5重量％的锌。在另一个实施例中， 此新型合金包含不超过1. 〇重量％的锌。在用到锌的实施例中，此新型合金通常至少包含 0.20重量％的锌。在一个实施例中，此新型合金至少包含0.4重量％的锌。在另一个实施 例中，此新型合金至少包含0. 5重量％的锌。在未用到锌的实施例中，此新型合金包含的锌 少于0. 20重量％。 此新型合金可包含最多至1. 5重量％的锰。锰可提高合金的强度，却增大合金的 密度。在一个实施例中，此新型合金包含不超过1.0重量％的锰。在另一个实施例中，此 新型合金包含不超过0. 9重量％的锰。在又一个实施例中，此新型合金包含不超过0. 7重 量％的锰。在用到锰的实施例中，此新型合金通常至少包含0.05重量％的锰。在一个实施 例中，此新型合金至少包含0. 20重量％的锰。在未用到锰的实施例中，此新型合金包含的 猛不超过0. 04重量％。 此新型合金可包含最多至1. 0重量％的银。银可提高合金的强度，却降低合金的 密度，且价格昂贵。在一个实施例中，此新型合金包含不超过0.9重量％的银。在另一个实 施例中，此新型合金包含不超过〇. 6重量％的银。在用到银的实施例中，此新型合金通常至 少包含0.05重量％的银。在一个实施例中，此新型合金至少包含0.20重量％的银。在未 用到银的实施例中，此新型合金包含的银不超过0. 04重量％。 此新型合金可包含最多至0. 5重量％的硅。硅可提高合金的耐腐蚀性，却会降低 合金的断裂韧性。在一个实施例中，此新型合金包含不超过0.35重量％的硅。在另一个实 施例中，此新型合金包含不超过0. 25重量％的硅。在用到硅的实施例中，此新型合金通常 至少包含0. 10重量％的硅。在未用到硅的实施例中，此新型合金包含的硅不超过0. 09重 量％。 此新型合金可任选地包含至少一种选自锆、钪、铬、铪、钒、钛及稀土元素的次要元 素。这类元素可例如用于促进得到的铝合金产品具备恰当的晶粒结构。这种次要元素可任 选地以如下量存在：最多至0. 20重量％的锆，最多至0. 30重量％的钪，最多至0. 50重量％ 的铬，最多至〇. 25重量％的铪、钒及稀土元素中的每一种，最多至0. 10重量％的钛。锆和 /或钪是控制晶粒结构的优选元素。如果用到了锆，则此新型铝合金的锆含量通常为0. 05 至0.20重量％。在一个实施例中，此新型铝合金包含0.07至0.16重量％的锆。除锆之外 还可以使用钪，或使用钪而不使用锆，如果用到了钪，则此新型铝合金的钪含量通常为〇. 05 至0.30重量％。在一个实施例中，此新型铝合金包含0.07至0.25重量％的钪。除锆和/ 或钪之外还可以使用铬，或使用铬而不使用锆和/或钪，如果用到了铬，则此新型合金的铬 含量通常为〇. 05至0. 50重量％。在一个实施例中，此新型铝合金包含0. 05至0. 35重量％ 的铬。在另一个实施例中，此新型铝合金包含0.05至0.25重量％的铬。在其他实施例中， 锆、钪和/或铬中任一元素可作为杂质包含在合金内，在这样的实施例中，这些元素在该合 金内的含量少于〇. 05重量％。 铪、钒和稀土元素可以它们中的每一种皆最多至〇. 25重量％的量包含在该合金 内（可能包含0.25重量％的任一种稀土元素）。在一个实施例中，此新型铝合金包含均不 超过0. 05重量％的铪、钒和稀土元素（任一种稀土元素都不超过0. 05重量％ )。 在铸造期间最好使用钛来细化晶粒，如果用到了钛，则此新型铝合金的钛含量通 常为0. 005至0. 10重量％。在一个实施例中，此新型铝合金包含0. 01至0. 05重量％的钛。 在另一个实施例中，此新型铝合金包含〇. 01至〇. 03重量％的钛。 此新型合金可包含最多至0.35重量％的铁。在一些实施例中，此新型铝合金的铁 含量不超过约〇. 25重量％，或不超过约0. 15重量％，或不超过约0. 10重量％，或不超过约 0. 08重量％，或不超过0. 05重量％，或更少。 此新型铝合金除包含上面列出的元素外，其余部分（余量）通常为铝和其他元素， 此新型铝合金包含的这些其他元素都不超过0. 15重量％，并且这些其他元素的总量不超 过0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：(a)铸造铝合金，所述铝合金由以下组成：2.0重量％至3.9重量％的镁；0.1重量％至1.8重量％的锂；最多至1.5重量％的铜；最多至2.0重量％的锌；最多至1.0重量％的银；最多至1.5重量％的锰；最多至0.5重量％的硅；最多至0.35重量％的铁；任选地至少一种选自锆、钪、铬、锰、铪、钒、钛和稀土元素的次要元素，这些次要元素的含量如下：最多至0.20重量％的锆；最多至0.30重量％的钪；最多至0.50重量％的铬；最多至1.0重量％的锰；各自最多至0.25重量％的铪、钒和稀土元素中的任意一种；最多至0.10重量％的钛；和最多至0.10重量％的任何其他元素，这些其他元素的总量不超过0.35重量％；和余量为铝；(b)在所述铸造步骤(a)后，将所述铝合金热轧成中间产品；(c)在所述热轧步骤(b)后，将所述中间产品冷却到不高于400℉的温度；(d)在所述冷却步骤(c)后，将所述中间产品冷轧成最终尺寸，其中所述冷轧使所述中间产品的厚度减小了2％至22％；(e)将处于所述冷却步骤(c)和所述冷轧步骤(d)之间的所述铝合金的温度保持为不高于400℉。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗朗辛·博瓦德，罗伯托·J·洛加，拉尔夫·R·萨特尔，D·C·穆伊，
申请(专利权)人：美铝公司，
类型：发明
国别省市：美国;US