中国变形铝合金新进展(上)
来源:中国有色金属报 | 作者:chinacaw | 发布时间: 2020-01-11 | 6115 次浏览 | 分享到:

  这个新型铝合金的面世,创造了中国铝合金发展史上诸多首个——是中国首个有完全自主知识产权的结构铝合金、是中国首个AI-Zn-Mg-Cu系高强高韧—低淬火敏感性航空航天铝合金、是中国首个获得国际发明专利大范围授权的航空航天器结构铝合金、是中国首个超大厚度锻件在军民飞机上大规模应用的合金,2016年~2018年,中铝西南铝业(集团)有限责任公司向航空器制造企业提供此种合金产品近1000吨,受到用户的普遍赞誉。

  合金成分

  熊柏青等发明的高强高韧—低淬火敏感性AI-Zn-Mg-Cu系合金的化学成分(质量%):Zn6.7~8.7,Mg1.1~2.3,Cu0.5~1.9,Zr0.03~0.20;同时需要满足,10.5≤(Zn+Mg+Cu)≤11.0,5.3≤(Zn/Mg+Cu)≤6.0,(0.24-D/4800)≤(Zr+Mn+Sc+Er+Hf)≤(0.24-D/5000),其中D为半连续铸锭直径或方形锭厚度,250mm≤D≤1000mm。所述合金的优选成分(质量%):Zn7.5~8.4,Mg1.65~1.8,Cu0.7~1.5,Zr0.03~0.20,同时满足:10.6≤(Zn+Mg+Cu)≤10.8,5.5≤(Zn/Mg+Cu)≤5.7。

  对新合金可进一步添加微合金化元素Mn、Sc、Er、Hf等,但不论是单个添加还是加入2个或2个以上均需满足(0.24-D/4800)wt%≤(Zr+Mn+Sc+Er+Hf)wt%≤(0.24-D/5000)wt%,其中D为半连续铸造圆锭直径或轧制用方锭的厚度,250mm≤D≤1000mm。

  发明者对新合金的杂质Si、Fe等的含量根据产品的不同作3种限制:

  首先,在制造半成品及铸造产品时,作为杂质及随晶粒细化剂混入的元素,合金中Fe≤0.50wt%、Si≤0.50wt%、Ti≤0.10wt%,其他杂质元素每个≤0.08wt%、总和≤0.25wt%。

  第二类,在加工制造结构件半成品时,作为杂质及随晶粒细化剂带入的元素,合金中应Si≤0.10wt%、Fe≤0.12wt%、Ti≤0.06wt%,其他杂质元素每种≤0.05wt%、总计≤0.15wt%。

  第三类为要求有超高强度与韧性的产品,作为杂质及随晶粒细化剂带入的元素,所述合金中应Si≤0.03wt%、Fe≤0.05wt%、Ti≤0.04wt%,其他杂质元素每种≤0.03wt%,总计≤0.10wt%。