本发明专利技术涉及一种铝合金锻制品，其具有以重量％计的以下组成：Mg：4.0‑5.5；Li：0.4‑0.7；Mn：0.5‑0.9；Zr：0.08‑0.15；Si：≤0.2；Fe：≤0.25；Zn：≤0.4；Sc：≤0.4；Ti：≤0.15；Er、Yb、Gd、Y、Hf和/或Nb：≤0.2；其他元素各自≤0.05并且总和≤0.15；其余为铝。本发明专利技术还涉及一种制造所述铝合金锻制品的方法，包括以下依序的步骤：铸造铝合金粗品；任选地，均质化；在高于250℃的变形终点温度下使所述粗品热变形；在250至350℃的温度下进行热处理或热机械处理，并且涉及所述锻制品用于制备航空器的铝合金结构元件的用途，所述锻制品已在250至350℃的温度下经受热处理或热机械处理，并且对于0.5至30mm的厚度在中等厚度处具有基本上未再结晶的微观结构。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】由铝-镁-锆合金制成的用于航空应用的薄板材
本专利技术涉及铝镁合金(Al-Mg型，根据铝业协会(AluminumAssociation)也称为5XXX系列的铝合金)锻制品，更具体地为具有高的机械强度和良好的成形能力的Al-Mg-Zr合金产品。本专利技术的目的还在于一种制造这些产品的方法，以及其旨在用于运输工具、特别是在航空和航天构造的用途。
技术介绍
特别地，开发铝合金锻制品以制备用于运输工业、特别是航空工业和航天工业的结构元件。对于这些工业领域，必须不断提高产品的性能，并开发新的合金，以具有特别高的机械强度、低密度、优异的耐腐蚀性和非常好的成形能力。可以通过热，例如蠕变成形(creepforming)来实现这种复杂的成形。由于Al-Mg合金优异的使用性能例如可焊接性、耐腐蚀性和可成形性，特别是在诸如O状态和H111状态的微冷锻状态(étatpeuécrouis)下的这些性能，在运输工业，特别是在陆运和海运中，已对Al-Mg合金进行了广泛研究。这些合金的命名符合铝业协会的规定，冶金状态在欧洲标准EN515中定义。然而，对于航空工业和航天工业而言，这些合金具有相对差的机械强度。因此，需要具有低密度以及相对于已知产品具有改进的性能(特别是在机械强度、耐腐蚀性和成形能力方面)的Al-Mg合金锻制品。此外，这样的产品必须能够根据可靠、经济并且易于适用常规生产线的制造方法获得。
技术实现思路
本专利技术的第一目的是一种铝合金锻制品，其具有以重量％计的以下组成：Mg：4.0-5.5；Li：0.4-0.7；Mn：0.5-0.9；Zr：0.08-0.15；Si：≤0.2；Fe：≤0.25；Zn：≤0.4；Sc：≤0.4；Ti：≤0.15；Er、Yb、Gd、Y、Hf和/或Nb：≤0.2；其他元素各自≤0.05且总和≤0.15；其余为铝。本专利技术的目的还在于一种制造所述铝合金锻制品的方法，包括以下依序的步骤：a)铸造具有以重量％计的以下组成的铝合金粗品：Mg：4.0-5.5；Li：0.4-0.7；Mn：0.5-0.9；Zr：0.08-0.15；Si：≤0.2；Fe：≤0.25；Zn：≤0.4；Sc：≤0.4；Ti：≤0.15；Er、Yb、Gd、Y、Hf和/或Nb：≤0.2；其他元素各自≤0.05且总和≤0.15；其余为铝；b)任选地，均质化；c)在高于250℃、优选250至350℃的变形终点温度下热变形所述粗品；d)在250至350℃、优选275至325℃的温度下进行热处理或热机械处理。本专利技术的另一目的是所述锻制品用于制造由本专利技术铝合金制成的航空器结构元件的用途，所述锻制品已在250至350℃的温度下经受热处理或热机械处理，并且对于0.5至30mm的厚度，在中间厚度下具有基本上未再结晶的微观结构。附图说明图1：称为“未再结晶”的微观结构的代表性显微照片(在300℃下热处理1小时并进行阳极氧化型侵蚀后，在中间厚度的平面LxTC上观察到的合金C的样品)。图2：称为“部分再结晶”的微观结构的代表性显微照片(在300℃下热处理1小时并进行阳极氧化型侵蚀后，在中间厚度的平面LxTC上观察到的合金B的样品)。图3：称为“再结晶”的微观结构的代表性显微照片(在300℃下热处理1小时并进行阳极氧化型侵蚀后，在中间厚度的平面LxTC上观察到的合金A的样品)。图4：维氏(Vickers)硬度HV20和屈服强度Rp0.2的相关性。具体实施方式除非另有说明，关于合金的化学组成的所有指标均以基于合金的总重量计的重量百分比表示。例如，表述1.4Cu意指以重量％表示的铜含量乘以1.4。合金根据本领域技术人员已知的“铝业协会”的规则来命名。密度取决于组成，并且通过计算而非称重测量法确定。这些数值根据“铝业协会”的方法来计算，该方法记载在“铝业标准和数据(AluminumStandardsandData)”的第2-12页和第2-13页中。状态的定义示于欧洲标准EN515中。在阳极氧化型金属刻蚀后，并在偏振光下，定量评估本专利技术样品的微观结构(在中等厚度t/2的平面LxTC中的晶粒结构)：-当晶粒结构具有很少或没有再结晶晶粒时，通常小于20％、优选小于15％且更优选小于10％的晶粒再结晶，使用术语“基本上未再结晶”(图1是称为“基本上未再结晶”的这种微观结构的代表性显微照片)；-当晶粒结构具有相当大比例的再结晶晶粒时，通常超过50％、优选超过60％、更优选超过80％的晶粒再结晶，使用术语“再结晶”(图3是称为“再结晶”的这种微观结构的代表性照片)；-当晶粒结构介于前述两者之间时，使用术语“部分再结晶”(图2是称为“部分再结晶”的这种微观结构的代表性照片)。维氏硬度根据标准NFENISO6507-1(2006年3月)在样品的平面LxLT上并在机械加工板材厚度的1/10(负载20kg)后测定。已知在性能、特别是硬度方面的演变是用于评估铝合金的恢复(restauration)/再结晶水平的方法(R.Develay.Traitementsthermiquesdesalliagesd'aluminium.Techniquesdel'Ingénieur，1986，第M1290卷，第11页/GETooten，DSMacKenzie.HandbookofAluminum-Volume2：Alloyproductionandmaterialsmanufacturing，2005，第202页)。代表与热处理相关的硬度损失的参数λ定义如下：其中，HVsuchasworked：热变形后的初始硬度；HVreX：对应于再结晶状态(此处是400℃下1小时后)的硬度；HV：样品的硬度。通常公知，硬度损失超过40％(λ>0.4)时，铝合金开始再结晶(R.Develay.Traitementsthermiquesdesalliagesd'aluminium.Techniquesdel'Ingénieur，1986，第M1290卷，第11页/GETooten，DSMacKenzie，HandbookofAluminum-Volume2：Alloyproductionandmaterialsmanufacturing，2005，第202页)。除非另有说明，适用标准EN12258的定义。在本专利技术的上下文中，术语机械构造的“结构元件”是指这样的机械部件，其静态和/或动态机械特性对于结构的性能特别重要，并且对其通常规定或进行结构计算。它们通常是故障时会危及所述构造、其用户或其他人的安全的元件。对于航空器，这些结构元件特别包括构成下述的元件：机身(例如机身蒙皮(英文为fuselageskin)、纵梁(stringer)、舱壁(bulkhead)、机身框架(circumferentialframe)、机翼(例如上翼或下翼蒙皮(upperorlowerwingskin)、纵梁或加强筋(stringerorstiffener)、翼肋(rib)、翼梁(spar)、地板横梁(floorbeam)和座椅轨道(seattrack))和特别由水平或竖直稳定件(horizontalorverticalstabiliser)构成的水平尾翼以及舱门。本专利技术的铝合金锻制品具有以重量％计的以下具体组成：Mg：4.0-5.本文档来自技高网...
【技术保护点】
铝合金锻制品，其具有以重量％计的以下组成：Mg：4.0‑5.5；Li：0.4‑0.7；Mn：0.5‑0.9；Zr：0.08‑0.15；Si：≤0.2；Fe：≤0.25；Zn：≤0.4；Sc：≤0.4；Ti：≤0.15；Er、Yb、Gd、Y、Hf和/或Nb：≤0.2；其他元素各自≤0.05且总和≤0.15；其余为铝。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.15 FR 15597861.铝合金锻制品，其具有以重量％计的以下组成：Mg：4.0-5.5；Li：0.4-0.7；Mn：0.5-0.9；Zr：0.08-0.15；Si：≤0.2；Fe：≤0.25；Zn：≤0.4；Sc：≤0.4；Ti：≤0.15；Er、Yb、Gd、Y、Hf和/或Nb：≤0.2；其他元素各自≤0.05且总和≤0.15；其余为铝。2.根据权利要求1所述的锻制品，其特征在于，其包含以重量％计4.4至5.3、优选4.8至5.2的Mg。3.根据权利要求1或2所述的锻制品，其特征在于，其包含以重量％计0.4至0.6的Li。4.根据权利要求1至3中任一项所述的锻制品，其特征在于，其包含以重量％计0.6至0.9的Mn。5.根据权利要求1至4中任一项所述的锻制品，其特征在于，其包含以重量％计≤0.05、优选0.005至0.04、并且甚至更优选0.01至0.03的Ti。6.根据权利要求1至5中任一项所述的锻制品，其厚度为0.5至30mm，优选为2至8mm。7.根据权利要求1至6中任一项所述的锻制品，对于0.5至30mm厚度在中间厚度处具有基本上未再结晶的微观结构。8.根据权利要求1至7中任一项所述的锻制品，具有硬度HV，使得λ<0.4，优选<0.3且更优选<0.25。9.制造铝合金...
【专利技术属性】
技术研发人员：G·普热，JC·埃斯特罗姆，C·希格里，
申请(专利权)人：伊苏瓦尔肯联铝业，
类型：发明
国别省市：法国,FR
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