【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種高強高韌鋁鋰合金及其制備方法和應用，屬于鋁鋰合金材料制備及其形變熱處理。
技術介紹
1、鋰作為自然界中存在的密度最小的金屬元素，其密度約是鋁的1/5，鋁合金中每添加1wt.％的li，合金密度降低3％，彈性模量提高6％。鋰既能使鋁合金減重，又能在后續時效過程中析出al3li沉淀強化相起到良好的硬化效果。
2、近年來，鋁鋰合金由于結合了低密度、高彈性模量、高比強度、高斷裂韌性、良好的耐腐蝕性和高低溫性能等特點，在許多方面替代傳統鋁合金成為更有發展潛力的合金。廣泛應用于航空航天領域，可使零部件重量減輕10％～15％，節省燃料消耗。國產c919大型客機的機身蒙皮、長桁、地板梁、座椅滑軌、邊界梁、客艙地板支撐立柱等部件均使用了第三代鋁鋰合金，鋁鋰合金的使用達到機體結構重量占比的7.4％，使飛機綜合減重7％。
3、強度和塑性是鋁鋰合金應用的重要指標，經過幾代的發展，第三代高cu/li比鋁鋰合金因其良好的強韌性被廣泛應用于航空航天領域。但與低cu/li比鋁鋰合金相比，其減重效果不佳，增大燃料消耗，增加飛行成本。故制備低cu/li比高強高韌鋁鋰合金是目前需要攻克的問題。形變熱處理是制備高強高韌鋁鋰合金的有效方式。且該工藝對設備要求不高，簡單容易操作，更適用于工業生產。因此，提供一種能夠提高低cu/li比鋁鋰合金的強韌性的形變熱處理方法是十分必要的。
技術實現思路
1、本專利技術針對現有鋁鋰合金存在的上述技術問題，通過形變熱處理提高低cu/li比鋁鋰合金的強
2、本專利技術的技術方案：
3、本專利技術的目的之一是提供一種高強高韌鋁鋰合金，該鋁鋰合金由以下質量百分比的成分組成：0.8～1.2％cu，2.8％～3.5％li，0.3％～0.5％mg，0.08％～0.15％zr，0.08％～0.15％er，余量為al。
4、進一步限定，該鋁鋰合金由鋁錠、mg、金屬鋰、中間合金al-50wt.％cu、al-10wt.％er和al-10wt.％zr為原料通過熔煉鑄造得到鑄態合金后，經過均勻化退火、熱軋、固溶和時效處理得到。
5、本專利技術的目的之二是提供一種上述高強高韌鋁鋰合金的制備方法，該方法包括以下步驟：
6、(1)熔煉鑄造，得到鑄態allicumgerzr合金；
7、(2)對鑄態allicumgerzr合金進行均勻化退火、熱軋、固溶和時效處理，得到高強高韌鋁鋰合金。
8、進一步限定，(1)中熔煉溫度為720～780℃。
9、進一步限定，(2)中均勻化退火溫度為480～520℃，時間為16～32h。
10、進一步限定，(2)中熱軋處理溫度為475～525℃，累積變形量為90％。
11、進一步限定，(2)中固溶處理溫度為550～580℃，時間為3～5h。
12、進一步限定，(2)中時效處理溫度為180～210℃，時間為0～10h。
13、更進一步限定，(2)中時效處理時間為7h。
14、本專利技術的目的之三是提供一種上述高強高韌鋁鋰合金的應用，具體的作為輕質高強高韌鋁鋰合金使用。
15、本專利技術與現有技術相比具有以下有益效果：
16、本專利技術通過熱軋變形、固溶和時效處理協同提高了低cu/li比鋁鋰合金的強韌性，主要利用大變形量軋制使晶界處的α-al和al2cu共晶相軋碎，部分回溶到基體里，減小其對合金的晶界弱化效應，并利用固溶處理消除了微米級富cu相和富er相，提高合金塑性，同時增大鋁鋰合金的晶格畸變，為后續時效析出提供驅動力。并且時效處理過程中析出大量彌散分布的納米級al3li相和核殼結構相，進一步提高了鋁鋰合金強度，使低cu/li比鋁鋰合金獲得了優異的強度及塑性，其抗拉強度可達到501mpa，延伸率達到10.3％，實現了優異的強塑性匹配。此外，本專利技術變形及熱處理工藝簡單，對設備要求低，降低了工業制備成本，更易于實現工業化生產。
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1.一種高強高韌鋁鋰合金，其特征在于，由以下質量百分比的成分組成：0.8～1.2％Cu，2.8％～3.5％Li，0.3％～0.5％Mg，0.08％～0.15％Zr，0.08％～0.15％Er，余量為Al。
2.根據權利要求1所述的高強高韌鋁鋰合金，其特征在于，由鋁錠、Mg、金屬鋰、中間合金Al-50wt.％Cu、Al-10wt.％Er和Al-10wt.％Zr為原料通過熔煉鑄造得到鑄態合金后，經過均勻化退火、熱軋、固溶和時效處理得到。
3.一種權利要求1～2任一項所述的高強高韌鋁鋰合金的制備方法，其特征在于，包括：
4.根據權利要求3所述的高強高韌鋁鋰合金的制備方法，其特征在于，(1)中熔煉溫度為720～780℃。
5.根據權利要求3所述的高強高韌鋁鋰合金的制備方法，其特征在于，(2)中均勻化退火溫度為480～520℃，時間為16～32h。
6.根據權利要求3所述的高強高韌鋁鋰合金的制備方法，其特征在于，(2)中熱軋處理溫度為475～525℃，累積變形量為90％。
7.根據權利要求3所述的高強高韌鋁鋰合金的制備
8.根據權利要求3所述的高強高韌鋁鋰合金的制備方法，其特征在于，(2)中時效處理溫度為180～210℃，時間為0～10h。
9.根據權利要求3所述的高強高韌鋁鋰合金的制備方法，其特征在于，(2)中時效處理時間為7h。
10.一種權利要求1所述的低各異性的鋁鋰合金作為輕質高強高韌鋁鋰合金的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種高強高韌鋁鋰合金，其特征在于，由以下質量百分比的成分組成：0.8～1.2％cu，2.8％～3.5％li，0.3％～0.5％mg，0.08％～0.15％zr，0.08％～0.15％er，余量為al。
2.根據權利要求1所述的高強高韌鋁鋰合金，其特征在于，由鋁錠、mg、金屬鋰、中間合金al-50wt.％cu、al-10wt.％er和al-10wt.％zr為原料通過熔煉鑄造得到鑄態合金后，經過均勻化退火、熱軋、固溶和時效處理得到。
3.一種權利要求1～2任一項所述的高強高韌鋁鋰合金的制備方法，其特征在于，包括：
4.根據權利要求3所述的高強高韌鋁鋰合金的制備方法，其特征在于，(1)中熔煉溫度為720～780℃。
5.根據權利要求3所述的高強高...
【專利技術屬性】
技術研發人員：巫瑞智，張輝，孫冬鵬，馬志坤，馬曉春，
申請(專利權)人：哈爾濱工程大學，
類型：發明
國別省市：
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