一种高强度低疲劳裂纹扩展速率铝合金材料制备方法技术

本发明专利技术提供一种高强度低疲劳裂纹扩展速率铝合金材料制备方法，包括如下步骤：将不同粒径的铝合金粉末混粉、热等静压、塑性成形，然后依次固溶处理、冷变形处理和低温时效处理。本发明专利技术提供的材料制备和加工方法，工艺简单合理，通过引入粗‑细晶粒的异质结构和细化的析出相组织，提高铝合金材料强度；同时，经本方法处理，粗‑细晶粒区界面附近形成应变梯度可以诱发异构强化效应，进一步实现强化效果和裂纹钝化效果，从而实现强度和抗疲劳裂纹扩展能力的同步提升。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种铝合金材料的制备方法，具体涉及一种可以同时提高铝合金材料强度和疲劳裂纹扩展抗性的微观结构设计及制备加工方法，属于铝合金材料。

技术介绍

1、铝合金具有轻质、高强、耐损伤、耐腐蚀等优点，是最常用的轻质结构材料。尤其是变形系列铝合金，广泛应用于航空领域。航空工业的快速发展对高性能铝合金材料提出更高的需求。提高铝合金材料强度可以进一步有效实现结构轻量化；降低铝合金材料疲劳裂纹扩展速率能够提高航空构件的使用安全性和耐久性。因此，开发具有高强低疲劳裂纹扩展速率的铝合金材料对高性能航空结构材料的发展升级具有重要的现实意义。

2、铝合金的传统强化策略包括细晶强化、弥散强化、固溶强化和位错强化。然而，对于目前变形系列铝合金，如al-cu系和al-zn系列铝合金，通过常规的制备、加工和热处理工艺，强度提升已经极为有限。虽然通过大变形处理，可以大幅度提升强度，但是其工艺复杂，难以制备大规格铝合金构件。更为重要的是，这些传统的强化策略难以避免地导致疲劳裂纹扩展速率增大，不利于航空构件的损伤容限设计需求。例如，细化晶粒、提升位错密度和引入高体积分数的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高强度低疲劳裂纹扩展速率铝合金材料制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的高强度低疲劳裂纹扩展速率铝合金材料制备方法，其特征在于，所述的粗铝合金粉末、细铝合金粉末近似球形。

3.根据权利要求1所述的高强度低疲劳裂纹扩展速率铝合金材料制备方法，其特征在于，所述粗铝合金粉末与细铝合金粉末平均粒径的比值为5-10。

4.根据权利要求1所述的高强度低疲劳裂纹扩展速率铝合金材料制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述真空除气和热等静压处理为：先采用金属包套，加热温度为450-550℃，金属包套内部真空度大于等于0.1Pa，随后进...

【技术特征摘要】

1.一种高强度低疲劳裂纹扩展速率铝合金材料制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的高强度低疲劳裂纹扩展速率铝合金材料制备方法，其特征在于，所述的粗铝合金粉末、细铝合金粉末近似球形。

3.根据权利要求1所述的高强度低疲劳裂纹扩展速率铝合金材料制备方法，其特征在于，所述粗铝合金粉末与细铝合金粉末平均粒径的比值为5-10。

4.根据权利要求1所述的高强度低疲劳裂纹扩展速率铝合金材料制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述真空除气和热等静压处理为：先采用金属包套，加热温度为450-550℃，金属包套内部真空度大于等于0.1pa，随后进行热等静压，压力大于等于100mpa，热压温度为450-550℃，保压时间为2-8h，随后在无外加压力条件下继续保温12-24h进行均质化处理，最后空冷，所得铝合金锭的致密度≥99.5％。

5.根据权利要求1所述的高强度低疲劳裂纹扩展速率铝合金材料制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中均质化退火处理为450-500℃，保温时间6-12h；所述步骤(3)中塑性加工成形方式为热轧制或热挤压。

6.根据权利要求5所述的高强度低疲劳裂纹扩展速率铝合金材料制备方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿继伟，陈东，李宇罡，夏培康，夏存娟，王浩伟，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：