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新一代耐熱鋁合金2A43設計、工業化制備加工與應用
2023-03-27 11:37:10 來源：中南大學
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1、主要技術發明

(1)提出了以提高耐熱相形核率和熱穩定性為目標的創新性成分設計方法。①基于發現了Ag原子提高耐熱相(Ω)形核率的原理，提出了高Ag含量的合金設計思路，突破了國際上微量Ag的傳統設計慣例;②通過揭示Cu/Mg比和Ag/Mg比相配合提高耐熱相(Ω)熱穩定性的機理，提出了Cu/Mg比和Ag/Mg比相配合的成分設計方法;③設定了工業化合金制備的雜質Si、Fe含量控制上限值，確保了工業化條件下Ω耐熱相的高形核率及合金制品的高性能。由此，開發出了一個集優異耐熱性和成形工藝性于一體的原創性鋁合金。

(2)發明了促進耐熱Ω相競爭生長的T6L6熱處理技術。該系合金的時效存在θ相與Ω相的競爭生長。在制品加工時會產生形變引入位錯，降低Ω相形核率及合金力學性能，成為該系合金研發的一個國際性難題。針對該問題，本項目通過揭示合金中θ、Ω相競爭析出的熱力學規律及控制機理，開發了獨特的時效熱處理技術T6L6，有效解決了形變位錯降低合金力學性能，尤其是高溫力學性能的國際性難題。

(3)發明了高Ag鋁合金熔煉制備技術。針對本項目設計的國際上第一個高Ag鋁合金在工業化熔煉制備過程中的成分偏析控制和Ag收得率低的問題，提出了低損耗的低維純Ag合金化方法和避免大比重元素Ag、Cu偏析的綜合控制方法，成功制備出了國際上第一個高Ag、成分偏析符合國家標準的20噸工業化大鑄錠，貴金屬Ag的收得率達到99.8%。

2、應用領域及效果

本項目研制的高耐熱高成形性2A43鍛件和薄板卷材由數個航天單位應用，經檢測該合金不僅在200-300℃具有優異的耐熱性能，還具有優良的成形加工性，所研制的艙段結構強度達到項目要求，相比原有鈦合金艙段有效減重30%。鍛件產品達到航空A級鍛件標準要求，采用該鍛件和板材研制的兩型先進飛行器順利通過多項地面靜力試驗考核和飛行試驗考核。技術成熟度達到8-9級。

3、成果支撐(專利、獲獎等)

(1)提高固溶冷變形后時效強化鋁銅鎂銀合金力學性能的方法，ZL201110093645.0(授權)

(2)一種鋁銅鎂銀合金及其熱處理方法，ZL201618000350.8(授權)

(3)一種適用于高Ag鋁合金的熔煉制備方法，ZL201810369112.2(授權)

(4)一種高合金化鋁合金薄板高成材率加工方法，ZL201910523344.3(授權)

(5)Method for Processing Highly Alloyed Aluminum Alloy with High Rolling Yield,Application No.16/896.797(美國發明專利，已下達授權通知書)

(6)一種高銀鋁合金鍛造加工方法以及高銀鋁合金鍛件，ZL202111439959.1(申請)

(7)2A43鋁合金牌號證書，中國有色金屬協會標準委員會頒發。
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耐熱鋁合金 鋁合金 冶金技術

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