一种高耐损伤铝合金制造技术

本发明专利技术属于金属合金技术领域。本发明专利技术所提供的高耐损伤铝合金，其特征在于铝合金的基体中加入了０．００１％－１．０％（重量百分比）的铋。所加铋的最佳含量范围为：０．００１－０．３％。该高耐损伤铝合金的制备方法是在铝合金的熔炼过程中加入金属铋来实现的。本发明专利技术由于添加微量铋，显著提高了材料的强韧性，特别是提升了材料的耐疲劳损伤性能。该高耐损伤铝合金可用于航空、汽车等行业的结构件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及冶金领域的有色金属合金技术，具体的说属于经过微合金化 的一种先进铝合金材料。技术背景铝合金具有密度小、强度高、耐腐蚀、易加工、资源丰富等一系列优点， 在航空、交通运输、电力电子、建筑包装等行业得到极其广泛的应用。它不 仅是一类量大、面广的基础材料，而且在国防建设中占有十分重要的地位， 发挥着不可替代的作用。如何不断开发新品种，进一步提高铝材料性能已成 为当今国际铝业界共同关心的问题。目前铝合金的研究开发目标已由过去的 单纯追求高强度转变为材料综合性能的整体提升，即在提高铝合金强塑性的 同时进一步提高合金的耐久性和损伤容限。铝合金正朝向高比强、高比模、 高损伤容限和耐热、耐蚀方向发展，而某些元素的少量甚至痕量存在会显著 影响铝合金的组织和性能，微合金化正成为挖掘合金潜力、改善合金性能并 进一步开发新型铝合金的重要手段，引起了国内外的广泛关注。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题是寻求一种适用的铝合金微合金化的元素，对铝 合金产生强韧化作用的同时，提高合金的耐疲劳损伤性能，从而整体提升材 料的综合性能。本专利技术所提供的高耐损伤铝合金，其特征在于铝合金的基体中加入了重量百分比为0. 001%-1. 0%的铋。以上所述的金属铋的最佳含量范围为O.OO卜0.3%。本专利技术由于添加微量铋，显著改变了合金的析出动力学，增大了强化相 的析出密度并使其均匀分布；同时，被吸附在再结晶晶界的铋原子降低了界 面的界面能，阻碍了晶界的移动，使得再结晶晶粒的长大使到抑制，即微量铋 的存在不仅细化了晶粒,而且强化了晶界。附图说明附图1为添加微量Bi前(a)后(b) Al-4. 2Cu-l. 4Mg-0. 08Zr-0. 6Mn合 金在R=0.1时的疲劳裂纹扩展速率试验结果。具体实施方式实施例采用石墨坩埚和铁模铸造法制备合金铸锭，所用原料为99. 99% 高纯铝、纯镁、纯铋，以及10.12%Mn、 2.98%Zr的中间合金。铸锭经均匀化 之后热轧、冷轧而成为2腿的板材。两种材料均经T4热处理(500'C固溶处理 后水淬，室温自然时效96h)后测试室温拉伸性能及疲劳性能。表l列出了添 加微量铋前后两种合金的力学性能，从表中可以看出，添加微量Bi后的 Al-4Cu-1.5Mg合金，T4态下的抗拉强度o b、屈服强度。。.2和延伸率S都同 时得到了显著提高。图1给出了添加微量Bi前后两种合金经T4处理后在R=0. 1 时的疲劳裂纹扩展速率试验结果，从图中可以看出，含微量Bi的合金疲劳裂 纹扩展速率da/dn显著小于不含Bi的合金。表1 合金A1-4. 2Cu-1. 4Mg-0. 08Zr-0. 6Mn-(0. 05Bi)T4态处理后的拉伸性能<table>table see original document page 4</column></row><table>权利要求1.一种高耐损伤铝合金，其特征在于在铝合金基体中加入0.001％-1.0％重量百分比的铋。全文摘要本专利技术属于金属合金
本专利技术所提供的高耐损伤铝合金，其特征在于铝合金的基体中加入了0.001％-1.0％(重量百分比)的铋。所加铋的最佳含量范围为0.001-0.3％。该高耐损伤铝合金的制备方法是在铝合金的熔炼过程中加入金属铋来实现的。本专利技术由于添加微量铋，显著提高了材料的强韧性，特别是提升了材料的耐疲劳损伤性能。该高耐损伤铝合金可用于航空、汽车等行业的结构件。文档编号C22C21/00GK101403060SQ20081014357公开日2009年4月8日 申请日期2008年11月13日 优先权日2008年11月13日专利技术者王诗勇, 郑子樵, 陈志国 申请人:中南大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高耐损伤铝合金，其特征在于：在铝合金基体中加入０．００１％－１．０％重量百分比的铋。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志国，王诗勇，郑子樵，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]