一种电导率高的铝锂合金及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种电导率高的铝锂合金的制备方法，包括：将铸态铝锂合金进行热处理；所述热处理的温度为485～495℃；所述铸态铝锂合金的成分为：0～0.07wt％的Si；0～0.07wt％的Fe；3.4～4.5wt％的Cu；0.1～0.5wt％的Mn；0.6～1.1wt％的Mg；0.3～0.5wt％的Zn；0～0.1wt％的Ti；0.05～0.15wt％的Zr；0.6～0.9wt％的Li；0.05～0.5wt％的Ag；0～0.1wt％的杂质；余量为Al。本发明专利技术通过对铸态铝锂合金在特定的温度下进行热处理，使铸态铝锂合金的组织均匀化，进而使制备得到铝锂合金具有良好的电导率。

A high conductivity aluminum lithium alloy and its preparation method

The invention provides a preparation method of Al Li alloy with high conductivity, including: heat treatment of the cast Al Li alloy; the temperature of the heat treatment is 485~495 C; the components of the cast Al Li alloy are 0 to 0.07wt%, 0 to 0.07wt%, Fe, 3.4 to 4.5wt%, 0.1 to 0.5wt% Mn; 0.6 to 1.1wt%. Mg; 0.3 ~ 0.5wt% Zn; 0 ~ 0.1wt% Ti; 0.05 ~ 0.15wt% Zr; 0.6 ~ 0.9wt% Li; 0.05 ~ 0.5wt% Ag; 0 ~ 0.1wt% impurities; the remainder is. By heat treatment of the cast Al - Li alloy at a specific temperature, the structure of the cast Al - Li alloy is homogenized, and the preparation of Al Li alloy has good electrical conductivity.

【技术实现步骤摘要】
一种电导率高的铝锂合金及其制备方法
本专利技术涉及铝合金
，尤其涉及一种电导率高的铝锂合金及其制备方法。
技术介绍
锂是世界上最轻的金属元素。把锂作为合金元素加到金属铝中，就形成了铝锂合金。加入锂之后，可以降低合金的比重，增加刚度，同时仍然保持较高的强度、较好的抗腐蚀性和抗疲劳性以及适宜的延展性。因为这些特性，这种新型合金受到了航空、航天以及航海业的广泛关注。正是由于这种合金的许多优点，吸引着许多科学家对它进行研究，铝锂合金的开发事业犹如雨后春笋般迅速发展起来了。铝锂合金作为航空航天结构产品中的替代材料或选用材料在先进国家已有40多年的使用历史，前苏联从上世纪70年代初在各种飞机上使用了1420合金，80年代，在飞机、火箭上又采用了1430和1460中、高强度铝锂合金材料；美国80年代末成功地将2090铝锂合金应用在C-17大型军用飞机上，目前在航天飞机的液氢/液氧推进剂贮箱材料上全部改用2195新型铝锂合金，在飞行器轻型结构材料发展史上迈入了一个新的里程碑。Al-Cu-Li系新型铝锂合金具有高强度、强韧性、高弹性模量、高耐腐蚀、加工性能优良等特点，广泛应用于航空飞机下机翼面和机身用合金薄板。目前，对这种合金的工艺研究还处于探索阶段，制备得到电导率较高的Al-Cu-Li系铝锂合金成为本领域技术人员研究的热点。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种电导率高的铝锂合金及其制备方法，本专利技术提供的铝锂合金具有较高的电导率。本专利技术提供了一种电导率高的铝锂合金的制备方法，包括：将铸态铝锂合金进行热处理；所述热处理的温度为485～495℃。在本专利技术中，所述铸态铝锂合金的成分优选为：0～0.07wt％的Si；0～0.07wt％的Fe；3.4～4.5wt％的Cu；0.1～0.5wt％的Mn；0.6～1.1wt％的Mg；0.3～0.5wt％的Zn；0～0.1wt％的Ti；0.05～0.15wt％的Zr；0.6～0.9wt％的Li；0.05～0.5wt％的Ag；0～0.1wt％的杂质；余量为Al。在本专利技术中，所述Si的质量含量优选为0.01～0.06％，更优选为0.02～0.05％，最优选为0.03～0.04％。在本专利技术中，所述Fe的质量含量优选为0.01～0.06％，更优选为0.02～0.05％，最优选为0.03～0.04％。在本专利技术中，所述Cu的质量含量优选为3.7～4.2％，更优选为3.8～4.1％，最优选为3.9～4％。在本专利技术中，所述Mn的质量含量优选为0.2～0.4％，更优选为0.25～0.35％，最优选为0.3％。在本专利技术中，所述Mg的质量含量优选为0.7～1.0％，更优选为0.8～0.9％，最优选为0.85％。在本专利技术中，所述Zn的质量含量优选为0.35～0.45％，更优选为0.4％。在本专利技术中，所述Ti的质量含量优选为0.02～0.08％，更优选为0.04～0.06％，最优选为0.05％。在本专利技术中，所述Zr的质量含量优选为0.08～0.12％，更优选为0.10％。在本专利技术中，所述Ag的质量含量优选为0.08～0.4％，更优选为0.1～0.3％，最优选为0.2％。在本专利技术中，所述Li的质量含量优选为0.65～0.85％，更优选为0.7～0.8％，最优选为0.85％。在本专利技术中，所述杂质优选包括K、Na和Ca。在本专利技术中，所述K的质量含量优选为0～5ppm，更优选为1～4ppm，最优选为2～3ppm；所述Na的质量含量优选为0～5ppm，更优选为1～4ppm，最优选为2～3ppm；所述Ca的质量含量优选为0～5ppm，更优选为1～4ppm，最优选为2～3ppm。在本专利技术中，所述杂质的质量含量优选为0～5ppm，更优选为1～4ppm，最优选为2～3ppm。在本专利技术中，所述铸态铝锂合金元素成分充分考虑到微量元素K、Na、Ca的含量，在本专利技术中，K、Na和Ca的微量元素的含量对铝锂合金铸锭成型以及力学性能具有重要的影响。本专利技术提供的铸态铝锂合金通过控制K、Na、Ca元素的含量使其具有良好的力学性能。本专利技术对所述铝锂合金的制备方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的铸态铝锂合金的制备技术方案，将合金成分原料进行熔炼浇铸制备得到铸态铝锂合金即可。在本专利技术中，所述铸态铝锂合金的制备方法优选为：将铝锂合金原料进行熔化，得到合金液；将所述合金液进行精炼，得到熔体；将所述熔体进行铸造，得到铸态铝合金。在本专利技术中，所述铝锂合金原料优选选择K、Na、Ca、Fe和Si含量较低的99.7％以上的原铝锭、中间合金、纯金属等配料。在本专利技术中，所述铝锂合金原料优选包括纯铝锭、纯铜板、15％的Al-Mn中间合金、纯镁锭、纯锌锭、4％的Al-Zr中间合金、纯锂锭、纯银锭和4％的Al-Ti中间合金。在本专利技术中，所述熔化的温度优选为730～750℃。在本专利技术中，所述精炼优选下保护性气体的保护下进行，所述保护性气体优选为氩气。在本专利技术中，所述精炼的温度优选为730～750℃，更优选为740℃；所述精炼的时间优选为20～40min，更优选为30min。在本专利技术中，所述精炼完成后优选进行抽真空精炼，所述抽真空精炼的温度优选为720～760℃，更优选为740～750℃；所述抽真空精炼的真空度优选＜300MPa，所述抽真空精炼的时间优选为1～3小时。在本专利技术中，所述铸造的速度优选为25～35mm/min，更优选为28～32mm/min；所述铸造的水压优选为0.02～0.08MPa，更优选为0.04～0.06MPa；所述铸造的温度优选为710～750℃，更优选为720～740℃。Al-Li合金的熔炼由于锂具有极高的化学活性，不仅能够与大气中的氧、氮以及水份发生反应，还与氢的亲合力也极强。在熔炼过程中锂还会与常规的炉衬材料发生反应，甚至侵蚀氧化铝坩埚。为了防止合金在熔炼过程中锂的氧化烧损和吸气，对合金熔体必须采取严格的保护措施，在本专利技术中，所述保护措施优选为利用熔剂保护和惰性气体保护。在本专利技术中，所述利用熔剂保护的熔剂优选为LiCl、LiF、KCl等混合盐类。在本专利技术中，优选采用50％LiCl+50％KCl的熔剂复盖可使锂的烧损率控制在每小时0.14％以下，而且这种熔剂具有熔点低，流动性好、复盖时易于流散的特点，但它的吸水性强，难于保管，所以这种熔剂通常都是在熔炼合金的同时制备。在本专利技术中，所述惰性气体保护是将熔炼炉置于充满惰性气体的密封室中，所述惰性气体可以为氩气，也可以为氮气。在本专利技术中，对所述惰性气体纯度应有一定要求，因为保护气体中混入的氧、氮和水气都会降低保护效果。在本专利技术中，在密封室中放入预热了的海绵钛可以吸收氮气，减少其有害作用。在本专利技术中，优选采用静置炉炉底透气和在线处理除氢气，除气室一定充满惰性气体的密封中，静置炉炉底透气和在线转子采用惰性氩气和氮气，使制备得到的铸态铝锂合金中的氢含量较低，在0.15mL/100gAl以下。在本专利技术中，由于锂极易氧化使得合金在铸造过程中金属液面上形成一层很厚的灰色氧化物，不仅使锂烧损，还严重影响熔体的流动性和阻碍合金在结晶时气体的析出，导致气孔和疏松等缺陷增加，严重影响铸锭质量，因而本专利技术中浇注优选在保护气氛中进行。在本专利技术中，所述铸态铝锂合金中氢含量控制在0.15mL/100gAl本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电导率高的铝锂合金的制备方法，包括：将铸态铝锂合金进行热处理；所述热处理的温度为485～495℃；所述铸态铝锂合金的成分为：0～0.07wt％的Si；0～0.07wt％的Fe；3.4～4.5wt％的Cu；0.1～0.5wt％的Mn；0.6～1.1wt％的Mg；0.3～0.5wt％的Zn；0～0.1wt％的Ti；0.05～0.15wt％的Zr；0.6～0.9wt％的Li；0.05～0.5wt％的Ag；0～0.1wt％的杂质；余量为Al。

【技术特征摘要】
1.一种电导率高的铝锂合金的制备方法，包括：将铸态铝锂合金进行热处理；所述热处理的温度为485～495℃；所述铸态铝锂合金的成分为：0～0.07wt％的Si；0～0.07wt％的Fe；3.4～4.5wt％的Cu；0.1～0.5wt％的Mn；0.6～1.1wt％的Mg；0.3～0.5wt％的Zn；0～0.1wt％的Ti；0.05～0.15wt％的Zr；0.6～0.9wt％的Li；0.05～0.5wt％的Ag；0～0.1wt％的杂质；余量为Al。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热处理的时间为12～48小时。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述热处理的时间为2...

【专利技术属性】
技术研发人员：李朝阳，黄光杰，曹玲飞，
申请(专利权)人：西南铝业集团有限责任公司，重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50