一種飛機座椅骨架合金材料的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種飛機座椅骨架合金材料，所述合金材料的化學元素成分及其質量百分比為：Ti：0.21%~0.35%，Mn：0.5%~1.05%，P：0.02%~0.03%，Cu：0.02%~0.05%，Si：0.25%~0.55%，Cr：12.0%~15.0%，Ni：3.0%~9.0%，Zn：0.13%~0.21%，V：0.2%~0.3%，Co：0.01%~0.03%，W：0.02%~0.04%，Ce：0.15%~0.30%，Lu：0.15%~0.30%，其余為Al。本發明在真空條件下熔融、澆鑄，經熱等靜壓處理得到的飛機座椅骨架合金材料成品，抗壓性能優良，耐腐蝕，硬度大。
【專利說明】
-種飛機座椅骨架合金材料
技術領域
[0001] 本發明屬于侶基合金領域，具體設及一種飛機座椅骨架合金材料。
【背景技術】
[0002] 隨著全球化進程的深入，競爭日益激烈，"空中飛"己經成為人類首選的交通方式。 座椅是飛機整個結構當中極其重要的結構，是不可缺少的一部分。它為艙內乘員提供工作、 生活的保障和免受損傷的保護。根據波音、空客和中國權威機構預測，未來20年中國民航將 新增1200架1588架飛機，乘客座位數新增20萬~24萬座，平均每年將新增加1萬~1.2萬座乘 客座椅。中國客機數量劇增，座椅成為巨大的商機市場。民航旅客座椅裝備量大，使用頻繁， 易于受損，需經常維修和更換。民機技旅術客含座量椅的是特具殊有適航高產品。當飛機正 常飛行時，它要給旅客提供安穩、舒適的乘坐環境;一旦飛機出現緊急狀況時，它既要能有 效地吸收巨大的沖擊能量，為乘客提供有效的安全保護， 過去，中國民用飛機座椅被外國供應商所壟斷。但自2006年，世界著名民用飛機制造商 開始落戶中國，中國研制的民用飛機座椅面向了全球。隨著國際航空技術的進步，航空座椅 市場也得到了迅速發展，與之相關的核屯、生產技術應用與研發必將成為關注的焦點。其中， 飛機座椅骨架的材料是重中之重，及要求其能夠有一定的承受力，又要求其重量輕，減輕載 重負荷。
[0003] 目前國內對飛機座椅骨架的研究還不深入，進一步研發飛機座椅骨架材料，對于 國家和企業提升產品技術規格、提高市場競爭力十分關鍵。
【發明內容】
[0004] 為了克服上述現有技術缺陷，本發明的目的在于提供一種飛機座椅骨架合金材 料，具有優良的抗壓性能，硬度大，能夠有效地解決上述問題。
[0005] 為了解決上述技術問題，本發明采取如下的技術方案： 一種飛機發動機起落架用合金，所述合金材料的化學元素成分及其質量百分比為:Ti: 0.21%~0.35%,Mn:0.5%~1.05%，P:0.02%~0.03%，Cu:0.02%~0.05%，Si:0.25%~0.55%，Cr: 12.0〇/〇~15.0〇/〇，Ni : 3.0〇/〇~9.0〇/〇，Zn: 0.13〇/〇~0.21〇/〇，V: 0.2〇/〇~0.3〇/〇，Co: 0.01〇/〇~0.03〇/〇，W: 0.02〇/〇~ 0.04%，Ce: 0.15%~0.30%，Lu: 0.15%~0.30%，其余為 Al。
[0006] 進一步的，所述Ce的含量為:0.20%~0.30〇/〇。
[0007] 進一步的，所述Lu的含量為：0.25%~0.30〇/〇。
[000引進一步的，所述合金材料的化學元素成分及其質量百分比為：Ti :0.30%，Mn: 0.850/0，P:0.0250/0，Cu:0.040/0，Si:0.450/0，Cr:13.00/0，Ni:7.00/0，ai:0.180/0，V:0.270/0，Co:0.020/0， W: 0.03%，Ce: 0.25%，Lu: 0.20%，其余為 Al。
[0009] W下，對本發明中采用的合金的化學元素成分的限定理由進行說明，成分組成中 設及的%指質量％。
[0010]化0.21%~0.35%，1'1是侶合金中常用的添加元素，鐵與侶形成1'1412相，成為結晶 時的非自發核屯、，起細化鑄造組織和焊縫組織的作用；還能起到變質劑作用，增加晶核，細 化晶粒。考慮到航空座椅的具體實際，本發明將Ti含量規定為0.21%~0.35%，優選為0.30%。
[0011] Mn: 0.6%~1.05%，Mn是一種弱脫氧劑，合金中添加 Mn，不但有利于合金的抗蝕性，而 且還能使合金的強度提高，并能降低熱裂紋傾向，改善合金的抗腐蝕性能和焊接性能。隨著 Mn含量增加，合金強度有所提高，航空座椅的具體實際的特殊需求，本發明將Mn含量規定為 0.5%~1.05%，優選為 0.85〇/〇。
[0012] P:0.02%~0.03%，憐對提高侶合金的抗拉強度有一定的作用，但同時又都增加侶合 金的脆性。為適應航空條件及航空座椅的特殊需求，本發明將P含量規定為0.02%~0.03%，優 選為0.025〇/〇。
[001引 Si : 0.25%~0.55%，Si可提高侶合金的耐熱性和耐蝕性，降低初性和塑性;在合金中 能降低烙點，改善流動性。為適應航空條件及航空座椅的特殊需求，本發明將Si含量規定為 0.25%~0.55%，優選為 0.450/0。
[0014]化:0.02%~0.05%，銅能提高侶合金的強度和初性，特別是大氣腐蝕性能。為適應航 空條件及航空座椅的特殊需求，本發明將化含量規定為0.02%~0.05%，優選為0.04%。
[001引 Cr: 12.0%~15.0%，化在侶合金中，銘能顯著提高強度、硬度和耐磨性，但同時降低 塑性和初性。銘又能提高侶合金的抗氧化性和耐腐蝕性，因而是侶合金的重要合金元素。為 適應航空條件及航空座椅的特殊需求，本發明將化含量規定為12.0%~15.0%，優選為13.0%。 [0016] Ni : 3.0%~9.0%，儀在合金中能提高合金的強度和硬度，降低耐蝕性。儀能減少合金 對模具的烙蝕，提高合金的焊接性能。為適應航空條件及航空座椅的特殊需求，本發明將材 質中Ni含量規定為3.0%~9.0%，優選為7.0%。
[0017]化:0.13%~0.21%,Zn在侶合金中能提高流動性，增加熱脆性，降低耐蝕性，故應控 制鋒的含量在規定范圍中。含鋒量很高的侶合金卻具有較好的鑄造性能和機械性能，切削 加工也比較好，為適應航空條件及航空座椅的特殊需求，本發明將侶合金材料中Zn含量規 定為0.13%~0.21 %，優選為0.18%。
[0018] V: 0.2%~0.3%，V可增大合金力度、硬度和抗震能力，防止產生顆粒，提高合金微觀 組織的均勻性，也可提高冶煉過程中回火的穩定性。為適應航空條件及航空座椅的特殊需 求，本發明將材料中V含量規定為0.2%~0.3%，優選為0.27%。
[0019] Co: 0.01%~0.03%，Co可W提高和改善鋼的高溫性能，增加其抗硬性，提高合金的抗 氧化性和耐蝕性能，本發明將材料中Co含量規定為0.01%~0.03%，優選為0.02%。
[0020] W:0.02%~0.04%，鶴烙點高，比重大，是貴重的合金元素。鶴與碳形成碳化鶴有很高 的硬度和耐磨性。考慮到航空的具體實際，為適應航空條件及航空座椅的特殊需求，本發明 將侶合金材料中化含量規定為0.13%~0.21%，優選為0.18%。
[0021] Se: 0.15%~0.30%，Lu:0.15%~0.30%，Se、Lu是稀±元素，稀±元素加入合金中，能夠 提高合金材料的機械強度和抗腐蝕性，使合金烙鑄時增加成分過冷，細化晶粒，減少二次晶 間距，減少合金中的氣體和夾雜，并使夾雜相趨于球化。還可降低烙體表面張力，增加流動 性，有利于誘注成錠，對工藝性能有著明顯的影響；稀±金屬還能消除磁場、宇宙射線及復 雜的氣候環境對飛機的不良影響，從何提高了飛機的使用壽命;同時在承力相同的條件下， 明顯減輕結構件重量。為適應航空條件及航空座椅的特殊需求，本發明將合金材料中Se含 量規定為0.15%~0.30%，優選為0.25%; Lu含量規定為0.15%~0.30%，優選為0.20〇/〇。
[0022] 本發明的另一個目的，在于提供一種飛機座椅骨架合金材料的制備方法，制作步 驟如下： 步驟曰，將待烙煉的41、1'1、111、？、〇1、51、化、化、211、￥、(：〇、胖單質加入水冷銅相蝸的真空 室內，抽真空，將各單質烙融，再加入Ce、Lu、Al單質，并保溫10 min~20min，攬拌均勻； 步驟b，在500°C~600°C，離屯、轉速4(K)巧m~50化pm條件下采用離屯、誘鑄的方法鑄造飛機 座椅骨架合金材料，在6秒~10秒完成； 步驟C，在800°C~900°C，熱等靜壓ISOMPa~210M化的條件下，保壓2~3小時處理得到飛機 座椅骨架合金材料成品。
[0023] 本發明的優點是： 本發明所提供的合金具有優良的抗壓性能，硬度大，更加符合飛機座椅骨架合金材料 的需求。
【具體實施方式】
[0024] W下給出本發明的具體實施例，用來對本發明作進一步詳細說明。
[0025] 實施例1 原料組分： Ti:0.30%，Mn:0.85%，P:0.025%，Cu:0.04%，Si:0.45%，Cr:13.0%，Ni:7.0%，Zn:0.18%，V: 0.27%，Co: 0.02%，W: 0.03%，Ce: 0.25%，Lu: 0.20%，其余為 Al。
[0026] 通過如下方法制備： 將待烙煉的41、1'1、111、？、〇1、51、化、化、化、￥、(：〇、胖單質加入水冷銅相蝸的真空室內，抽 真空，將各單質烙融，再加入Ce、Lu、Al單質，并保溫10 min,攬拌均勻，在500°C，離屯、轉速 400rpm條件下采用離屯、誘鑄的方法鑄造飛機座椅骨架合金材料，在6秒完成;在800°C，熱等 靜壓180M化的條件下，保壓2小時處理得到飛機座椅骨架合金材料成品。
[0027] 實施例2 原料組分： Ti：0.21%,Mn:0.5%,P：0.02%,Cu:0.02%,Si :0.25%,Cr:12.0%,Ni :3.0%,Zn:0.13%,V： 0.2%，Co: 0.01%，W: 0.02%，Ce: 0.15%，Lu: 0.15%，其余為 Al。
[002引通過如下方法制備： 將待烙煉的41、1'1、111、？、01、51、化、化、化、￥、(：0、胖單質加入水冷銅相蝸的真空室內，抽 真空，將各單質烙融，再加入Ce、Lu、Al單質，并保溫15min，攬拌均勻，在550°C，離屯、轉速 450rpm條件下采用離屯、誘鑄的方法鑄造飛機座椅骨架合金材料，在8秒完成;在850°C，熱等 靜壓190M化的條件下，保壓2.5小時處理得到飛機座椅骨架合金材料成品。
[0029] 實施例3 原料組分： Ti:0.35%，Mn:1.05%，P:0.03%，Cu:0.05%，Si :0.55%,Cr:15.0%,Ni:9.0%，&!:0.21%，V: 0.3%，Co: 0.03%，W: 0.04%，Ce: 0.30%，Lu: 0.30%，其余為 Al。
[0030] 通過如下方法制備： 將待烙煉的41、1'1、111、？、〇1、51、化、化、化、￥、(：0、胖單質加入水冷銅相蝸的真空室內，抽 真空，將各單質烙融，再加入Ce、Lu、Al單質，并保溫20min，攬拌均勻，在600°C，離屯、轉速 5(K)rpm條件下采用離屯、誘鑄的方法鑄造飛機座椅骨架合金材料，在10秒完成;在900°C，熱 等靜壓210M化的條件下，保壓3小時處理得到飛機座椅骨架合金材料成品。
[0031] 實施例4 原料組分： Ti:0.28%，Mn:0.78%，P:0.025%，Cu:0.035%，Si:0.4%，Cr:13.5%，Ni:5.0%，Zn:0.17%，V: 0.25%，Co: 0.02%，W: 0.03%，Ce: 0.23%，Lu: 0.23%，其余為 Al。
[0032] 通過如下方法制備： 將待烙煉的41、1'1、111、？、〇1、51、化、化、化、￥、(：〇、胖單質，加入水冷銅相蝸的真空室內， 抽真空，將各單質烙融，再加入Ce、Lu、Al單質，并保溫18min，攬拌均勻，在570°C，離屯、轉速 470rpm條件下采用離屯、誘鑄的方法鑄造飛機座椅骨架合金材料，在9秒完成;在880°C，熱等 靜壓195M化的條件下，保壓3小時處理得到飛機座椅骨架合金材料成品。
[0033] 實驗例1 將本發明實施例^4所制飛機座椅骨架合金材料與普通飛機座椅骨架合金材料的基本 金屬特性相比較，其性能結果如下表1。
[0034] 表1基本金屬特性性能比較
由上述試驗例可見，本發明合金材料的各項性能均高于普通飛機座椅骨架合金材料， 更加適合用于飛機座椅骨架的材料。
[0035] W上僅為本發明的優選實施例及實驗例而已，并不用于限制本發明，對于本領域 的技術人員來說，本發明可W有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任 何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種飛機座椅骨架合金材料，其特征在于，所述合金材料的化學元素成分及其質量 百分比為： Ti：0.21%~0.35%,Μη：0.5%~1.05%,Ρ：0.02%~0.03%,Cu：0.02%~0.05%,Si：0.25%~0.55%, Cr：12.0%~15.0%,Ni：3.0%~9.0%,Zn：0.13%~0.21%,V：0.2%~0.3%, Co：0.01%~0.03%,W：0.02% ~0 · 04%，Ce: 0 · 15%~0 · 30%，Lu: 0 · 15%~0 · 30%，其余為 A1。2. 根據權利要求1所述的合金材料，其特征在于，所述Ce的含量為0.20%~0.30%。3. 根據權利要求1所述的合金材料，其特征在于，所述Lu的含量為0.25%~0.30%。4. 根據權利要求1所述的合金材料，其特征在于，所述合金材料的化學元素成分及其質 量百分比為： Ti：0.30%,Mn：0.85%,P：0.025%,Cu：0.04%,Si：0.45%,Cr：13.0%,Ni：7.0%,Zn：0.18%,V： 0 · 27%，Co: 0 · 02%，W: 0 · 03%，Ce: 0 · 25%，Lu: 0 · 20%，其余為 A1。5. -種根據權利要求1~4任一項所述合金材料的制備方法，其特征在于，包括如下制作 步驟： 步驟a，將待熔煉的Al、T i、Mn、P、Cu、S i、Cr、Ni、Zn、V、Co、W但只哦加入水冷銅坩堝的真 空室內，抽真空，將各單質熔融，再加入Ce、Lu、Al單質，并保溫10 min~20min，攪拌均勻； 步驟b，在500°0600°C，離心轉速400rpm~500rpm條件下采用離心饒鑄的方法鑄造飛機 座椅骨架合金材料，在6秒~10秒完成； 步驟c，在800°0900°C，熱等靜壓180MPa~210MPa的條件下，保壓2~3小時處理得到飛機 座椅骨架合金材料成品。6. 根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟b中，所述離心澆鑄的溫度為500 。〇550。(：。7. 根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟b中，所述離心澆鑄的溫度為550 。0600。。。8. 根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟b中，所述離心澆鑄的轉速為 400rpm~450rpm〇9. 根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟b中，所述離心澆鑄的轉速為 450rpm~500rpm〇
【文檔編號】B22D13/00GK105861884SQ201610295925
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月7日
【發明人】王少平
【申請人】惠安縣泰達商貿有限責任公司