锂元素作为最轻的金属元素加入铝合金中可以降低合金的密度,提高合金的比强度和弹性模量。本发明公开了一种含锂高强铝合金材料及其制备方法,它由锌(Zn) 5.0%~12.0%、镁(Mg) 1.0%~5.0%、铜(Cu) 1.0%~5.0%、锂(Li) 0.8%~1.7%、锰(Mn) 0.1%~0.3%、锆(Zr) 0.1%~0.5%、铬(Cr) 0.05%~0.2%和余量为铝(Al)组成。本发明的材料与此合金成份相当的美国商用7075合金在T73状态下比强度提高了28%,较国产LC4提高了24%,材料的密度降低了3.7%。
含锂高强铝合金材料强度提高、密度低主要性能指标:
5. 抗拉强度:为650~850Mpa;
6. 屈服强度:400~700Mpa;
7. 延伸率:8~16%;
8. 比强度:170×105mm~200×105mm。
锂是地球上最轻的金属元素,向铝中每添加质量分数为1%的Li,可降低该合金密度3%、弹性模量上升5%~6%。铝-锂合金是近40多年来发展最快的一种轻量化结构材料,具有低密度、高的弹性模量、比强度、比刚度、疲劳强度、可焊性等优点,用其取代传统高强度铝合金可使结构质量减轻10%~20%,刚度提高15%~20%。铝锂合金是一类密度小、弹性模量高、比强度和比刚度高的新型铝合金,在航空航天领域有广泛的应用前景。
北京航空航天大学(简称北航)成立于1952年,由当时的清华大学、北洋大学、厦门大学、四川大学等八所院校的航空系合并组建,是新中国第一所航空航天高等学府,现隶属于工业和信息化部。学校分为学院路校区和沙河校区,占地3000亩,总建筑面积150余万平方米。北航是首批进入“211工程”,2001年进入“985工程”,2013年入选首批“2011计划”国家协同创新中心。经过七十年的建设与发展,学校基本形成了研究型大学的核心竞争力,内在凝聚力和国内外影响力得到显著提升,跻身国内高水平大学的第一方阵。
铝理合金材料是近年航空航天材料中发展速度最快的一种结构材料,其在实际应用过程中具有弹性模量好、密度低、耐腐蚀性强等多项优点,得到了广泛应用。铝理合金作为航空航天的一种关键结构性材料,得到了世界许多国家的重视。目前,我国新型铝钾合金主要依靠国外供应,不仅成本高,而且无法获取核心技术,难以完成前独立开发工作。本发明的材料与此合金成份相当的美国商用7075合金在T73状态下比强度提高了28%,较国产LC4提高了24%,材料的密度降低了3.7%,填补了国内技术空白。
本成果可支持技术转让,技术合作,技术咨询、投资入股等多种合作方式。