專利名稱：：一種高耐損傷鋁合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及冶金領(lǐng)域的有色金屬合金技術(shù)，具體的說屬于經(jīng)過微合金化的一種先進(jìn)鋁合金材料。技術(shù)背景鋁合金具有密度小、強(qiáng)度高、耐腐蝕、易加工、資源豐富等一系列優(yōu)點，在航空、交通運(yùn)輸、電力電子、建筑包裝等行業(yè)得到極其廣泛的應(yīng)用。它不僅是一類量大、面廣的基礎(chǔ)材料，而且在國防建設(shè)中占有十分重要的地位，發(fā)揮著不可替代的作用。如何不斷開發(fā)新品種，進(jìn)一步提高鋁材料性能已成為當(dāng)今國際鋁業(yè)界共同關(guān)心的問題。目前鋁合金的研究開發(fā)目標(biāo)已由過去的單純追求高強(qiáng)度轉(zhuǎn)變?yōu)椴牧暇C合性能的整體提升，即在提高鋁合金強(qiáng)塑性的同時進(jìn)一步提高合金的耐久性和損傷容限。鋁合金正朝向高比強(qiáng)、高比模、高損傷容限和耐熱、耐蝕方向發(fā)展，而某些元素的少量甚至痕量存在會顯著影響鋁合金的組織和性能，微合金化正成為挖掘合金潛力、改善合金性能并進(jìn)一步開發(fā)新型鋁合金的重要手段，引起了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的問題是尋求一種適用的鋁合金微合金化的元素，對鋁合金產(chǎn)生強(qiáng)韌化作用的同時，提高合金的耐疲勞損傷性能，從而整體提升材料的綜合性能。本發(fā)明所提供的高耐損傷鋁合金，其特征在于鋁合金的基體中加入了重量百分比為0.001%-1.0%的鉍。以上所述的金屬鉍的最佳含量范圍為O.OO卜0.3%。本發(fā)明由于添加微量鉍，顯著改變了合金的析出動力學(xué)，增大了強(qiáng)化相的析出密度并使其均勻分布；同時，被吸附在再結(jié)晶晶界的鉍原子降低了界面的界面能，阻礙了晶界的移動，使得再結(jié)晶晶粒的長大使到抑制，即微量鉍的存在不僅細(xì)化了晶粒,而且強(qiáng)化了晶界。附圖1為添加微量Bi前(a)后(b)Al-4.2Cu-l.4Mg-0.08Zr-0.6Mn合金在R=0.1時的疲勞裂紋擴(kuò)展速率試驗結(jié)果。具體實施方式實施例采用石墨坩堝和鐵模鑄造法制備合金鑄錠，所用原料為99.99%高純鋁、純鎂、純鉍，以及10.12%Mn、2.98%Zr的中間合金。鑄錠經(jīng)均勻化之后熱軋、冷軋而成為2腿的板材。兩種材料均經(jīng)T4熱處理(500'C固溶處理后水淬，室溫自然時效96h)后測試室溫拉伸性能及疲勞性能。表l列出了添加微量鉍前后兩種合金的力學(xué)性能，從表中可以看出，添加微量Bi后的Al-4Cu-1.5Mg合金，T4態(tài)下的抗拉強(qiáng)度ob、屈服強(qiáng)度。。.2和延伸率S都同時得到了顯著提高。圖1給出了添加微量Bi前后兩種合金經(jīng)T4處理后在R=0.1時的疲勞裂紋擴(kuò)展速率試驗結(jié)果，從圖中可以看出，含微量Bi的合金疲勞裂紋擴(kuò)展速率da/dn顯著小于不含Bi的合金。表1合金A1-4.2Cu-1.4Mg-0.08Zr-0.6Mn-(0.05Bi)T4態(tài)處理后的拉伸性能<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>權(quán)利要求1.一種高耐損傷鋁合金，其特征在于在鋁合金基體中加入0.001％-1.0％重量百分比的鉍。全文摘要本發(fā)明屬于金屬合金
技術(shù)領(lǐng)域：
。本發(fā)明所提供的高耐損傷鋁合金，其特征在于鋁合金的基體中加入了0.001％-1.0％(重量百分比)的鉍。所加鉍的最佳含量范圍為0.001-0.3％。該高耐損傷鋁合金的制備方法是在鋁合金的熔煉過程中加入金屬鉍來實現(xiàn)的。本發(fā)明由于添加微量鉍，顯著提高了材料的強(qiáng)韌性，特別是提升了材料的耐疲勞損傷性能。該高耐損傷鋁合金可用于航空、汽車等行業(yè)的結(jié)構(gòu)件。文檔編號C22C21/00GK101403060SQ20081014357公開日2009年4月8日申請日期2008年11月13日優(yōu)先權(quán)日2008年11月13日發(fā)明者王詩勇,鄭子樵,陳志國申請人:中南大學(xué)