[发明专利]一种高强度铝锂合金及其制备方法

权利要求书

1.一种高强度铝锂合金，其特征在于，所述铝锂合金化学成分由如下重量百分比含量的各组分组成：Li1.5-3.0％，Cu0.8-1.0％，Ti0.6-1.4％，Na0.05-0.12％，Pr 0.05-0.12％，其余为Al；所述铝锂合金的比强度在161N/tex-172N/tex之间，所述铝锂合金的密度在2.350g/cm³- 2.501g/cm³之间。

2.根据权利要求1所述的一种高强度铝锂合金，其特征在于，所述铝锂合金进一步优化为以下百分比含量：Li1.8-2.8％，Cu0.8-1.0％，Ti0.8-1.2％，Na0.07- 0 .10％，Pr0.07-0.10％，其余为Al。

3.一种如权利要求1-2任一项所述的高强度铝锂合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备中间合金：

分别制备Al90Li10中间合金、Al85Cu15中间合金、Al88Ti12中间合金、Al98Na2中间合金、Al98Pr2中间合金；

(2)制备铝锂合金锭：

将步骤(1)制备的重量百分比为15-30％的Al90Li10中间合金、3.33-10.00％的Al85Cu15中间合金、5.00-11.67％的Al88Ti12中间合金、2.5-6.0％的Al98Na2中间合金、2.5-6.0％的Al98Pr2中间合金和余量Al减去上述中间合金中的Al后的Al的不足量，一起放入石墨坩埚中升温熔化，搅拌后将精炼剂覆盖在熔融的合金表面精炼1-1.5h，停止加热，降温去除熔融合金液表面的浮渣，铸锭冷却，得到铝锂合金锭；

(3)制备高强度铝锂合金：

将步骤(2)制备的铝锂合金锭放入连续均化内，进行均化处理，最后将经过均化处理的铝锂合金锭放入低温加热炉内进行人工时效处理，得到高强度铝锂合金。

4.根据权利要求3所述的高强度铝锂合金的制备方法，其特征在于，所述Al90Li10中间合金的制备方法为：将纯度为99.95％的Al锭88kg加入石墨坩埚中,再放入熔炼炉内，升温至700℃至750℃，待Al锭全部熔化；把纯度为99.95％的Li金属10kg放入特制的Al盒中，盖上Al金属盖,一起压入熔融的Al金属液中，其中Al盒整体重2kg；在700℃-750℃下保持30min后，缓慢搅拌熔融的Al液，至Al金属盒及盒中的Li金属全部均匀熔化于Al液中，继续搅拌30min，停止加热并静置降温至700℃-720℃时，铸锭冷却5-10min，得到Al90Li10中间合金；

所述Al85Cu15中间合金的制备方法为：将纯度为99.95％的Al锭85kg加入石墨坩埚中，再放入熔炼炉内，升温至700℃-750℃，待Al锭全部熔化；把纯度为99.95％Cu金属15kg放入熔融的Al金属液中，继续升温至Al液达780℃-800℃，保持30min后，缓慢搅拌熔融的Al液，至Cu金属全部均匀熔化于Al液中，持续搅拌30min；停止加热并静置降温至700℃-720℃时，铸锭冷却5-10min，得到Al85Cu15中间合金；

所述Al88Ti12中间合金的制备方法为：将纯度为99.95％的Al锭88kg加入石墨坩埚中，再放入熔炼炉内，升温至700℃-750℃，待Al锭全部熔化；把纯度为99.95％Ti金属12kg放入熔融的Al金属液中，继续升温至Al液达750℃-780℃，保持60min后，缓慢搅拌熔融的Al液，至Ti金属全部均匀熔化于Al液中，持续搅拌30min；停止加热并静置降温至700℃-720℃时，铸锭冷却5-10min，得到Al88Ti12中间合金；

所述Al98Na2中间合金的制备方法为：将纯度为99.95％的Al锭96kg加入石墨坩埚中，再放入熔炼炉内，升温至700℃-750℃，待Al锭全部熔化；把纯度为99.95％Na金属 2kg放入特制的Al盒中，盖上Al金属盖，一起压入熔融的Al金属液中，其中Al盒整体重2Kg；在700℃-750℃下保持60min后，缓慢搅拌熔融的Al液，至Al金属盒及盒中的Na金属，全部均匀熔化于Al液中，继续搅拌30min；停止加热并静置降温至700℃-720℃时，铸锭冷却5-10min，得到Al98Na2中间合金；

所述Al98Pr2中间合金的制备方法为：将纯度为99.95％的Al锭96kg加入石墨坩埚中，再放入熔炼炉内，升温至700℃-750℃，待Al锭全部熔化；把纯度为99.95％的Pr稀土金属放入特制的Al盒中，盖上Al金属盖，一起压入熔融的Al金属液中，其中Al盒整体重2Kg；在700℃-750℃下保持60min后，缓慢搅拌熔融的Al液，至Al金属盒及盒中的Pr稀土金属全部均匀熔化于Al液中，继续搅拌30min；停止加热并静置降温至700℃-720℃时，铸锭冷却5-10min，得到Al98Pr2中间合金。