一种改善Al-Cu-Li合金板材各向异性的方法

本发明属于al-cu-li合金板材加工领域，具体涉及一种改善al-cu-li合金板材各向异性的方法。

背景技术：

1、与传统的高强度铝合金相比，铝锂(al-li)合金具有多种优势，包括更低的密度、更高的比强度、比模量和更好的耐腐蚀性。这些特性使铝-锂合金在航空航天应用中非常受欢迎，它们通常被认为是航空航天飞行器的理想结构材料。然而，开发的早期几代铝锂合金具有与较差的塑性、韧性和显着各向异性相关的局限性，这使得它们不适合许多航空航天部件的设计和制造要求为了满足不同条件下的使用要求，合金的各向异性必须得到降低。合金成分的调整和强化工艺的调整是提高合金性能的主要办法。

2、al-cu-li合金中力学性能的各向异性是al-cu-li合金应用受限的主要原因之一。现有的比如通过交叉轧制的方式来改善各向异性，发现交叉热轧对各向异性的贡献不大，且无法保证其强度；经过交叉冷轧预变形后，合金的各向异性有所改善。而关键航空航天合金部件上既要求强度且各方向性能差异不能过大。

技术实现思路

1、本发明的目的针对现有的al-cu-li合金力学性能各向异性差距大的问题，提供一种改善al-cu-li合金板材各向异性的方法。

2、本发明的目的通过以下技术方案实现：

3、一种改善al-cu-li合金板材各向异性的方法，将al-cu-li合金板材依次进行了所述的固溶处理、预变形处理、人工时效处理。

4、进一步地，所述的固溶处理为：在合金板材置于是510～530℃下，保温1h，然后进行水淬至室温，淬火转移时间少于3s，人工时效的温度为150℃，时间为10～300h。

5、进一步地，所述的预变形处理是在固溶处理之后，将合金板材分别沿轧制方向旋转0°～90°进行冷轧，冷轧道次下压量为3％～15％。

6、优选的，所述预变形处理是在固溶处理之后，将合金板材分别沿轧制方向旋转0°～45°进行冷轧，冷轧道次下压量为3％～10％。

7、进一步地，所述人工时效处理为：在150℃时效10～300h后水淬至室温。

8、进一步地，所述al-cu-li合金的成分按质量百分比范围为：其特征在于所述al-cu-li合金的成份按质量百分比计为：cu 3.0～4.5％、li 0.8～1.8％、zr0.08～0.16％、mg0.2～0.5％、zn 0.4～0.6％、in 0.1～0.2％。杂质元素总量≤0.15％，余量为al。

9、进一步地，所述al-cu-li合金板材的厚度为0.5～5mm。

10、本发明的有益效果：

11、(1)本发明是对固溶处理后的al-cu-li合金板材沿轧制方向旋转0°～90°进行冷轧采用沿不同轧制方向的预变形处理，从而改善al-cu-li合金板材的强度及其各向异性。

12、(2)本发明对预变形处理的预变形量进行优化，不同预变形量提供了不同位错量，从而改善al-cu-li合金板材的强度及其各向异性。

技术特征：

1.一种改善al-cu-li合金板材各向异性的方法，其特征在于，对al-cu-li合金板材进行了固溶处理、预变形及人工时效处理。

2.根据权利要求1所述的改善al-cu-li合金板材各向异性的方法，其特征在于固溶处理是510～530℃，保温1h，然后进行水淬至室温，淬火转移时间少于3s。

3.根据权利要求1所述的改善al-cu-li合金板材各向异性的方法，其特征在于，所述的预变形处理是在固溶处理之后，将合金板材分别沿轧制方向旋转0°～90°进行冷轧，通过冷轧道次下压量为3％～15％。

4.根据权利要求1所述的改善al-cu-li合金板材各向异性的方法，其特征在于，所述预变形处理是在固溶处理之后，将合金板材分别沿轧制方向旋转0°～45°进行冷轧，冷轧道次下压量为3％～10％。

5.根据权利要求1所述的一种改善al-cu-li合金板材各向异性的方法，其特征在于，所述人工时效是在150℃时效10～300h后水淬至室温。

6.根据权利要求1所述的一种改善al-cu-li合金板材各向异性的方法，其特征在于，所述al-cu-li合金的成分按质量百分比范围为：其特征在于：所述al-cu-li合金的成份按质量百分比计为：cu3.0～4.5％、li 0.8～1.8％、zr

7.根据权利要求1所述的一种改善al-cu-li合金板材各向异性的方法，其特征在于，所述al-cu-li合金板材的厚度为0.5～5mm。

技术总结本发明属于Al‑Cu‑Li合金板材加工领域，具体公开了一种改善Al‑Cu‑Li合金板材各向异性的方法，包括如下步骤：(1)对Al‑Cu‑Li合金板材进行固溶处理，(2)将固溶处理后的合金板材沿轧制方向旋转0°～90°后进行冷轧预变形处理，(3)将冷轧预变形处理后的合金板材进行人工时效处理，本发明的工艺可以改善Al‑Cu‑Li合金板材的各向异性，操作方法简便，适用于实际生产应用。技术研发人员：王威,姜波,倪新华,陶苏南,谢文军,张鑫受保护的技术使用者：常州大学技术研发日：技术公布日：2024/6/13