[发明专利]一种中高强耐损伤铝锂合金材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种中高强耐损伤铝锂合金材料，其特征在于；以质量百分比计，由下述组分组成：

锂0.5-2%，

铜2-5%，

镁0.2-0.7%，

银0.1-0.5%，

锰0.1-0.6%，

钛0.01-0.15%，

锆0.08-0.15%，

钌0.05-0.6%，

铒0-0.15%，

不可避免的杂质元素含量控制在0.2wt%以下，其中铁元素含量控制在0.05wt%以下，硅元素控制在0.07wt%以下，余量为铝；

所述中高强耐损伤铝锂合金材料通过以下步骤制备：

1）将材料按所述质量百分比进行配料，在保护气氛下进行熔炼，熔炼温度首先维持在780-810℃待纯铝锭完全熔化后，按预先配制的比例依次加入铜、锰、银、锆、钌合金元素或其中间合金，待熔化后充分搅拌3-5分钟；

2）在氩气气氛下，将熔炼温度调整至740-760℃，铝箔包好的纯锂用盅罩压入铝合金熔体中，保持完全没入状态3-5分钟，待纯锂完全溶解后搅拌均匀，然后依次加入铒、镁、钛合金元素或其中间合金，待熔化后充分搅拌3-5分钟，得到合金熔体；

3）对合金熔体进行精炼除气，按合金熔体配料总质量的1-2%加入六氯乙烷，精炼完成之后扒渣，调整炉温至720-730℃，加入氟化锂、氯化锂与二水合氟化钾1：1：1质量比配比制成的覆盖剂与精炼剂，防止合金氧化吸气，静置5-15分钟，浇注入模具中，模具在浇注前需要在300-400℃进行预热处理，得到铸锭；所述铸锭经退火处理、轧制、固溶、时效处理得到成品；

所述退火的温度为490-530℃、时间为16-24小时；

所述轧制依次包括热轧和冷轧；所述热轧的开轧温度为440-460℃，终轧温度为280-330℃，热轧的总变形量为60-80%；所述冷轧的总变形量为70-90%；

所述固溶为盐浴固溶，盐浴固溶的温度为520-550℃，时间为30-90分钟；

所述时效处理为单级时效，时效温度为150-170℃，时效时间为24-50小时。

2.根据权利要求1所述的一种铝锂合金材料，其特征在于；以质量百分比计，由下述组分组成：

锂0.8-1.2%，

铜3.0-4.0%，

镁0.3-0.5%，

银0.3-0.4%，

锰0.3-0.4%，

钛0.08-0.15%，

锆0.08-0.15%，

钌0.1-0.4%，

铒0.08-0.15%，

不可避免的杂质元素含量控制在0.2wt%以下，其中铁元素含量控制在0.05wt%以下，硅元素控制在0.07wt%以下，余量为铝。

3.根据权利要求2所述的一种铝锂合金，其特征在于；以质量百分比计，由下述组分组成：

锂0.9%，

铜3.9%，

镁0.35%，

银0.3%，

锰0.4%，

钛0.1%，

锆0.1%，

钌0.25%，

铒0.1%，

不可避免的杂质元素含量控制在0.2wt%以下，其中铁元素含量控制在0.05wt%以下，硅元素控制在0.07wt%以下，余量为铝。

4.根据权利要求3所述的一种铝锂合金，其特征在于；所述铝锂合金的密度为2.685-2.695g/cm³、抗拉强度为462MPa、屈服强度为420MPa、延伸率为15.3%。

5.根据权利要求3所述的一种铝锂合金，其特征在于；所述铝锂合金在采用M(T)试样常温实验室空气条件下应力比R=0.1时具有优良的康疲劳裂纹扩展性能，da/dN≤1.5×10^-3mm/cyc，ΔK_p=30MPa•m^1/2。

6.根据权利要求1-4任意一项所述铝锂合金的应用，其特征在于；所述铝锂合金用作结构材料。