本发明专利技术涉及用于结构构件的铝合金锻制产品，所述产品具有以wt％计的由以下构成的化学组成：Cu 3.2％‑4.4％；Li 0.8％‑1.4％；Mg 0.20％‑0.90％；Mn 0.10％‑0.8％；Zn 0.20％‑0.80％；选自于由Zr 0.05％‑0.25％、Cr 0.05％‑0.30％、Ti 0.01％‑0.25％、Sc 0.05％‑0.4％、Hf 0.05％‑0.4％所组成的组中的一种或多种元素；Ag
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】Al-Cu-Li-Mg-Mn-Zn合金锻制产品
本专利技术涉及Al-Cu-Li锻制(wrought)合金产品，更特别是用于结构构件的Al-Cu-Li-Mg-Mn-Zn型合金产品。由该铝合金产品制成的产品非常适合于航空应用，但不限于此。可将该合金加工成各种产品形式，例如，片材、薄板材、厚板材、挤压产品或锻造(forged)产品。
技术介绍
在航空工业中通常已知的是，降低航空器重量的最有效的方法之一是降低航空器建造中使用的铝合金的密度。该期待引起了向铝合金中加入锂(密度最小的金属元素)。铝业协会合金如AA2090和AA2091含有约2.0％的锂，其转而比不含锂的合金减轻了约7％的重量。铝合金AA2094和AA2095含有约1.2％的锂。另一种铝合金AA8090含有约2.5％的锂，其转而比不含锂的合金减轻了几乎10％的重量。然而，浇铸此类含有相对大量的锂的常规合金是困难的。此外，此类合金的强度和断裂韧性的组合不是最优的。常规的铝-锂合金面临权衡，其中断裂韧性随强度的增加而降低。航空铝合金的另一重要的性质是疲劳裂缝生长抗性。例如，在航空器的耐损坏应用中，增加的疲劳裂缝生长抗性是期望的。较好的疲劳裂缝生长抗性意味着裂缝生长更缓慢，由此使得飞机更安全，因为小裂缝可在它们达到灾难性传播的临界尺寸之前被探测到。另外，较慢的裂缝生长由于可利用较长的检查间隔的事实而具有经济效益。专利文献US-2004/0071586公开了宽范围的铝合金，其包含：3％-5％的Cu、0.5％-2％的Mg以及0.01％-0.9％的Li。其公开了应当将Li含量保持在低水平，与已控制量的Cu和Mg组合来提供期望水平的断裂韧性和强度。优选地，Cu和Mg在合金中以低于所述合金的溶解限度的总量而存在。本领域已知的是，该专利文献涵盖AA2060合金，该合金于2011年在铝业协会注册并且具有以下的注册合金组成：专利文献WO-2004/106570公开了用作结构构件的Al-Cu-Li-Mg-Ag-Mn-Zr合金。该合金具有2.5％-5.5％的Cu、0.1％-2.5％的Li、0.2％-1％的Mg、0.2％-0.8％的Ag、0.2％-0.8％的Mn、以及至多0.3％的Zr、余量的铝。在本领域已知的是，该专利文献涵盖AA2050合金，该合金于2004年在铝业协会注册并且具有以下的注册合金组成：专利文献US-2007/0181229公开了铝合金，其具有2.1％-2.8％的Cu、1.1％-1.7％的Li、0.1％-0.8％的Ag、0.2％-0.6％的Mg、0.2％-0.6％的Mn、Fe和Si的含量各自小于或等于0.1％、余量的杂质和铝；并且其中所述合金基本上不含锆。据报道低的Zr含量是为了增强韧性。专利文献WO-2009/036953公开了用作航空器结构构件的Al-Cu-Li-Mg-Ag-Zn-Mn-Zr合金。该合金具有3.4％-5.0％的Cu、0.9％-1.7％的Li、0.2％-0.8％的Mg、0.1％-0.8％的Ag、0.1％-0.9％的Mn、最多1.5％的Zn；选自Zr、Cr、Ti、Sc、Hf的组的一种或多种元素。专利文献WO-2009/073794公开了用作航空器结构构件的Al-Cu-Li-Mg-Ag-Zn-Mn-Zr合金。该合金具有3.4％-4.2％的Cu、0.9％-1.4％的Li、0.3％-0.7％的Ag、0.1％-0.6％的Mg、0.2％-0.8％的Zn、0.1％-0.6％的Mn以及0.01％-0.6％的晶粒结构控制元素。本领域已知的是，该专利文献涵盖了AA2050合金，该合金于2012年在铝业协会注册并且具有以下的注册合金组成：专利文献WO2015/082779公开了Al-Cu-Li合金产品，该产品处于厚度为14mm-100mm的轧制产品或锻造产品的形式，并且其中，该合金具有1.8％-2.6％的Cu；1.3％-1.8％的Li；0.1％-0.5％的Mg；0.1％-0.5％的Mn与<0.05％的Zr、或<0.05％的Mn与0.10％-0.16％的Zr；0％-0.5％的Ag；<0.20％的Zn；0.01％-0.15％的Ti；<0.1％的Fe；<0.1％的Si。该材料特别适于制造飞机机翼下元件。存在用于航空器应用中的铝合金的需要，该铝合金具有改进的热稳定性，同时在强度和断裂韧性方面提供良好的平衡。
技术实现思路
如本文以下将要理解的，除非另有说明，合金牌号和状态标号(temperdesignations)是指于2015年由铝业协会颁布并且本领域技术人员已知的“AluminiumStandardsandDataandtheRegistrationRecords”中的铝业协会标号。关于合金组成或优选的合金组成的任何描述，所提及的百分比都是重量百分比，除非另有说明。如本文所使用的，当用于描述组成范围或合金添加的量时，术语“约”意味着所述合金添加的实际的量可由于如本领域技术人员所理解的因素(如标准工艺变量)从标称的预期量而变化。如本文所采用的，术语“至多”和“至多约”明确地包括但不限于其所指的特定的合金成分的0wt％的可能性。例如，含有至多0.07％的Fe的合金可包括不含Fe的合金。本专利技术的一个目的是提供改进的AlCuLi型合金锻制产品或至少替代的产品，该产品理想地用于结构构件，具有高强度与高断裂韧性的良好平衡并且提供增加的热稳定性。本专利技术满足或超越这些目的和其它目的以及进一步的优点，本专利技术提供了用于结构构件的铝合金锻制产品，该产品具有以wt％计的由以下构成的化学组成：Cu3.2％-4.4％；Li0.8％-1.4％；Mg0.20％-0.90％；Mn0.10％-0.8％；Zn0.20％-0.80％；选自于由Zr0.05％-0.25％、Cr0.05％-0.30％、Ti0.01％-0.25％、Sc0.05％-0.4％、Hf0.05％-0.4％所组成的组中的一种或多种元素；Ag<0.08％；Fe<0.15％；Si<0.15％；不可避免的杂质和余量的铝。该合金锻制产品可含有正常且不可避免的杂质，通常各自<0.05％且总共<0.15％，并且余量由铝组成。根据本专利技术，发现了该组成范围(以及优选的较窄范围)提供了强度、断裂韧性和抗腐蚀性的良好平衡，满足商业交付的要求；并且在85℃下长期进行时效或暴露1000小时后，还提供了非常好的热稳定性。这些优点至少在T8条件中并且通过选择限定范围内的合金元素来实现，并且其中重要的方面是本合金具有非常低的银含量。铜是合金产品中的主要的合金元素之一，且其被添加以提高合金产品的强度。然而，必须注意的是，不要加入太多的铜，因为可能会降低抗腐蚀性。同样，超过最大溶解度的铜添加将导致低的断裂韧性和低的损伤容限。由于这样的原因，Cu含量的上限为约4.4％，并优选约4.2％，且更优选约4.10％。优选的下限为约3.6％，并更优选约3.75％，且最优选约3.85％。镁是合金产品中的另一主要的合金元素，且其被添加以提高强度并降低密度。然而，应当注意的是，不要加入与铜组合的太多的镁，因为超过最大溶解度的添加将导致低的断裂韧性本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于结构构件的铝合金锻制产品，所述产品具有以wt％计的由以下构成的化学组成：
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.09 EP 16154856.51.一种用于结构构件的铝合金锻制产品，所述产品具有以wt％计的由以下构成的化学组成：选自于由Zr0.05-0.25、Cr0.05-0.30、Ti0.01-0.25、Sc0.05-0.4、Hf0.05-0.4所组成的组中的一种或多种元素；Ag<0.08；Fe<0.15；Si<0.15；不可避免的杂质和余量的铝。2.根据权利要求1所述的铝合金锻制产品，其中，所述Cu的含量处于3.6％-4.4％的范围内、优选3.75％-4.20％的范围内。3.根据权利要求1或2所述的铝合金锻制产品，其中，所述Li的含量处于0.90％-1.4％的范围内、且优选处于1.0％-1.30％的范围内。4.根据权利要求1-3中任一项所述的铝合金锻制产品，其中，所述产品含有处于0.05％-0.15％范围内的Zr。5.根据权利要求1-4中任一项所述的铝合金锻制产品，其中，所述Zn的含量最大为0.70％、优选最大为0.65％。6.根据权利要求1-5中任一项所述的铝合金锻制产品，其中，所述Ag的含量少于0.05％、且优选少于0.02％；且更优选地，所述合金产品基本上不含Ag。7.根据权利要求1-6中任一项所述的铝合金锻制产品，其中，所述产品含有处于0.20％-0.6％、且优选0.20％-0.55％的范围内的Mn。8.根据权利要求1-7中任一项所述的铝合金锻制产品，其中，所述产品含有处于0.20％-0.8％、且优选0.20％-0.65％、且更优选0.35％-0.65％的范围内的Mg。9.根据权利要求1-8中任一项所述的铝合金锻制产品，其中，所述产品处于轧制产品、挤压产品或锻造产品的形式。10.根据权利要求9所述的铝合金锻制产品，其中，所述锻制产品处于挤压产品的形式。11.根据权利要求1-9中任一项所述的铝合金锻制产品，其中，所述锻制产品处于板材产品的形式，所述板材产品的厚度为12.0mm-175mm、且优选至少75mm。12.根据权利要求9-11中任一项所述的铝...
【专利技术属性】
技术研发人员：斯文·施尼特格尔，
申请(专利权)人：爱励轧制产品德国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE
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