CN117178066A - 用于加工包括铝锂合金的机械加工切屑的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于加工包括铝锂合金的机械加工切屑的方法。所述方法包括清洁包括铝锂合金的机械加工切屑以从所述机械加工切屑去除加工流体的至少一部分且提供经清洁的机械加工切屑。所述方法还包括压缩所述经清洁的切屑的体积以提供密度为所述铝锂合金的全理论密度的至少70％的压实件。

Description

用于加工包括铝锂合金的机械加工切屑的方法

技术领域

本公开涉及用于加工包括铝锂合金的机械加工切屑的方法。

背景技术

机械加工铝锭以生产部件可能产生机械加工切屑作为副产物。处置机械加工切屑可能很昂贵。回收或以其它方式再利用机械加工切屑带来了挑战。

发明内容

根据本公开的一个非限制性方面是针对一种用于加工铝锂合金切屑的方法。所述方法包含获得在使用加工流体机械加工铝锂合金期间产生的机械加工切屑。所述方法包括清洁机械加工切屑的体积以从机械加工切屑去除加工流体的至少一部分，并且由此提供经清洁的机械加工切屑。压缩经清洁的机械加工切屑的体积以提供密度为铝锂合金的全理论密度的至少70％、至少80％、至少90％或至少95％的压实件。在方法的某些非限制性实施例中，清洁机械加工切屑的体积包括以下各者中的至少一个：使机械加工切屑与水溶液接触以将机械加工切屑上的加工流体溶解到水溶液中，以及在惰性气氛中加热机械加工切屑以使机械加工切屑上的加工流体热解。在方法的某些非限制性实施例中，清洁机械加工切屑的体积包括以下各者中的至少一个：使机械加工切屑与水溶液接触以将机械加工切屑上的加工流体溶解到水溶液中。在方法的各种非限制性实施例中，压缩经清洁的机械加工切屑的体积包括通过以下各者中的至少一个加工切屑的体积：连续旋转挤压、保形挤压(conform extrusion)、等通道转角加工、等通道转角挤压、高压扭转以及剪切辅助加工和挤压。在方法的某些非限制性实施例中，铝锂合金包括按重量计0.1％至5％的锂、铝，以及杂质。

根据本公开的另一非限制性方面是针对一种用于加工铝锂合金切屑的方法。所述方法包含获得在铝锂合金的机械加工期间产生的机械加工切屑。压缩机械加工切屑的体积以提供密度为铝锂合金的全理论密度的至少70％、至少80％、至少90％或至少95％的压实件。在方法的各种非限制性实施例中，压缩经清洁的机械加工切屑的体积包括通过以下各者中的至少一个加工切屑的体积：连续旋转挤压、保形挤压、等通道转角加工、等通道转角挤压、高压扭转以及剪切辅助加工和挤压。在方法的某些非限制性实施例中，铝锂合金包括按重量计0.1％至5％的锂、铝，以及杂质。

根据本公开的另一非限制性方面是针对一种内聚压实件，其包括铝锂合金机械加工切屑且其密度为铝锂合金的全理论密度的至少70％、至少80％、至少90％或至少95％。在某些非限制性实施例中，通过根据本公开的方法制造内聚压实件。在某些非限制性实施例中，包括铝锂合金机械加工切屑的铝锂合金包含按重量计0.1％至5％的锂、铝，以及杂质。

根据本公开的另一非限制性方面是针对一种用于制造铝锂合金的方法。所述方法包括将内聚压实件引入到铝锂合金的熔融浴中以形成熔融合金，所述内聚压实件包括铝锂合金机械加工切屑且其密度为铝锂合金的全理论密度的至少70％、至少80％、至少90％或至少95％。在某些非限制性实施例中，通过根据本公开的方法制造内聚压实件。方法的各种非限制性实施例进一步包括使熔融合金的至少一部分固化以从熔融合金形成铝锂锭或其它固体形式。

应理解，本说明书中公开和描述的发明不限于发明内容中概述的方面。在考虑根据本说明书对各种非限制性和非详尽方面的以下详细描述后，读者将理解前述细节以及其它细节。

附图说明

通过参考结合附图进行的以下描述，实例的特征和优点以及实现它们的方式将变得更加明显，并且将更好地理解实例，在附图中：

图是根据本公开的用于回收在铝锂合金的机械加工期间产生的切屑的方法的非限制性实施例的框图。

在此阐述的示例以一种形式示出了某些非限制性实施例，并且此类示例不应解释为以任何方式限制所附权利要求的范围。

具体实施方式

铝锂合金可具有所需性质，例如高强度重量比。特别地，铝锂合金可具有比常规铝合金低的密度，并且因此对于减少航空部件的重量是合乎需要的。由铝锂合金制成的部件可能比由不含锂的合金制成制成的部件昂贵得多。由于锂的固有成本，锂是一种昂贵的合金添加剂，并且由铝锂合金产生的航空和汽车部件可能需要大量机械加工，这产生大量机械加工切屑。在铝锂合金的机械加工期间产生的机械加工切屑可能不适用于再熔化，因为切屑的体积的表面积大且在再熔化期间导致高熔化损失。另外，由于锂的存在，机械加工切屑可能需要专门加工，并且可能需要与例如其它铝合金分开加工。本公开提供一种用于加工包括铝锂合金的机械加工切屑的方法，其可改进机械加工切屑的可回收性，由此减少来自机械加工操作的材料损失且回收具有高材料价值的加工流。

附图包含根据本公开的用于回收在铝锂合金的机械加工期间产生的切屑的方法的非限制性实施例的框图。如所展示，在102处，包括铝锂合金的机械加工切屑的体积可例如由于机械加工铝锂合金锭或其它固体形式以产生例如航空部件或汽车部件的部件而产生。在方法的某些非限制性实施例中，可在机械加工期间使用加工流体。松散的机械加工切屑的体积可包括不大于铝锂合金的全理论密度的50％的密度。在某些非限制性实施例中，松散的机械加工切屑的体积可包括不大于铝锂合金的全理论密度的45％、不大于40％或不大于35％的密度。

如本文中所使用，“铝锂合金”是包括按重量计0.1％至5％的锂、铝，以及杂质的合金。在各种形式中，铝锂合金可包括按重量计0.2％至2％的锂以及余量的铝和杂质。在各种非限制性实施例中，铝锂合金可包括按重量计至少0.5％的锂，例如至少1％至5％的锂、至少1.5％至5％的锂、至少2％至5％的锂或至少2.5％至5％的锂，均按重量计。如本领域中已知，某些铝锂合金可包含额外的有意合金添加物，例如铜、锰、镁、锌、钛、锆、硅、铁、铬和银。可商购的铝锂合金目前包含2099、2199、2050、2055、2060、2090、8090、2195、2397和2070。

如本文中所使用，“全理论密度”是指对应于如根据由铝业协会公司公布的“铝标准和数据2017”第2-13页上的铝和铝合金密度计算程序计算的在无孔的全致密产品中可达到的极限的合金的密度。

铝和铝合金机械加工可利用加工流体来润滑(例如，润滑剂)和/或冷却和/或促进由机械加工操作产生的机械加工切屑的去除。再次参考附图，所示出方法进一步包括清洁机械加工切屑以从机械加工切屑的表面去除加工流体的至少一部分，由此提供经清洁的机械加工切屑，104。加工流体可包括例如常规切割流体或用于促进包括铝锂合金的锭或其它固体形式的机械加工的另一物质。加工流体可抑制将机械加工切屑压缩成压实件，并且如果加工流体并入到由包含机械加工切屑的起始材料产生的合金中，则所述加工流体也可能为不合需要的污染物。

清洁机械加工切屑以从机械加工切屑的表面去除加工流体的至少一部分可包括例如以下各者中的一个或两个：使机械加工切屑与水溶液接触以使机械加工切屑的表面上的加工流体溶解，以及在惰性气氛中加热机械加工切屑以使机械加工切屑上的加工流体热解(例如，热解过程)。使机械加工切屑与水溶液接触以使机械加工切屑的表面上的加工流体溶解可使得加工流体的至少一部分溶解在水溶液中。在各种非限制性实施例中，水溶液可具有1至14的pH，例如1至5、6至7、7至8、6至8或8至14的pH。在某些非限制性实施例中，水溶液可包括水和一种或多种清洁或溶剂化试剂，例如洗涤剂化合物、溶剂和/或表面活性剂。在某些非限制性实施例中，清洁机械加工切屑减少了机械加工切屑的表面上的碳含量。

在各种非限制性实施例中，铝机械加工不使用加工流体，并且机械加工切屑可以不包括加工流体。因此，清洁机械加工切屑，即步骤104，可为任选的。

任选地，在压实之前，将机械加工切屑粒化(即，通过机械加工减小大小)以减小切屑的平均大小和/或提供机械加工切屑的基本上均匀大小分布，106。例如，在压实之前，可通过使用研磨设备研磨切屑来减小机械加工切屑的大小。在清洁机械加工切屑以从机械加工切屑的表面去除加工流体的至少一部分的方法的某些非限制性实施例中，在104处清洁机械加工切屑之前，将机械加工切屑粒化。在其它非限制性实施例中，在104处清洁机械加工切屑之后，将机械加工切屑粒化。提供具有基本上均匀大小分布的机械加工切屑可促进将机械加工切屑压缩成压实件。如本文中所使用，“基本上均匀大小分布”是指至少90％的最小机械加工切屑的最长尺寸为最大机械加工切屑的最长尺寸的至少50％。在某些实施例中，例如，经粒化的机械加工切屑可具有一种大小分布，其中至少90％的机械加工切屑具有彼此相距不超过5mm，例如彼此相距不超过2mm或彼此相距不超过1mm的最长尺寸。

在各种非限制性实施例中，将机械加工切屑粒化以包括不大于10mm，例如不大于8mm、不大于6mm或不大于4mm的最长大小尺寸。在某些非限制性实施例中，将机械加工切屑粒化以包括至少0.1mm、至少1mm、至少2mm或至少3mm的最长大小尺寸。例如，在某些非限制性实施例中，可将机械加工切屑粒化以包括大小为0.1mm至10mm，例如1mm至10mm、1mm至8mm或3mm至4mm的最长大小尺寸。

如图进一步展示，根据本公开的方法的非限制性实施例进一步包括压缩经清洁的机械加工切屑的体积(任选地，其已经清洁和/或粒化)以提供内聚压实件，所述内聚压实件的密度为包括切屑的铝锂合金的全理论密度的至少70％，108。如本文中所使用，“内聚”是指物体在未被处置时保持在一起，并且在被处置时不会轻易散开。通过压实大量机械加工切屑产生的压实件的密度将大于压实之前的所述大量机械加工切屑的密度。压缩机械加工切屑以形成压实件可涉及任何合适的成形技术，借此将压缩力施加到大量机械加工切屑以形成内聚压实件，所述内聚压实件具有大于压实之前的所述大量机械加工切屑的密度的密度。此类成形技术可包含以下各者中的一个或多个：连续旋转挤压、保形挤压、等通道转角加工、等通道转角挤压、高压扭转以及剪切辅助加工和挤压。普通技术人员将认识到或可确定额外的成形技术，通过所述成形技术，可通过将压缩力施加到大量机械加工切屑来形成密度增加的内聚压实件。

在各种非限制性实施例中，压缩机械加工切屑的体积包括连续旋转挤压。在某些非限制性实施例中，压实件的密度是铝锂合金的全理论密度的至少80％，例如铝锂合金的全理论密度的至少85％、全理论密度的至少90％、全理论密度的至少95％、全理论密度的至少99％或全理论密度的至少99.9％。增加密度可减少存在于压实件中的空气的体积，由此增加压实件的可加工性且减少大气中的氧气与存在于机械加工切屑中的锂之间潜在的反应性问题。另外，增加压实件的密度可减少压实件的熔化期间的材料损失。

因此，本公开的非限制性方面还针对一种内聚压实件，其包括铝锂合金机械加工切屑(任选地，其已经清洁和/或粒化)且其密度为铝锂合金的全理论密度的至少70％、至少80％、至少90％或至少95％。压实件可用作生产呈锭的形式或其它固体形式的铝锂合金的原料。在各种非限制性实施例中，通过根据本公开的方法制造压实件。

根据本公开的另一方面是针对一种制造合金的方法。再次参考图，在方法的非限制性实施例中，将压实件引入到铝锂合金的熔融浴中以形成熔融合金，所述压实件包括铝锂合金机械加工切屑(任选地，其已经清洁和/或粒化)且其密度为铝锂合金的全理论密度的至少70％，110。压实件可包括与切屑相比具有减小的表面积的形状，例如棒、三角形、半连续螺旋或其组合。在方法的各种非限制性实施例中，通过根据本公开的方法制造压实件。可使熔融合金的至少一部分固化以形成铝锂锭或另一固体形式，112。此后，在某些非限制性实施例中，可机械加工铝锂锭(或其它固体形式)以形成部件，102。在某些非限制性实施例中，部件可为航空部件或汽车部件。

实例

通过参考以下实例将更充分地理解本公开，所述实例提供本公开的说明性的非限制性方面。应理解，本说明书中描述的公开内容不一定限于本部分中描述的实例。

实例1

通过竖轴压碎机(VAC II，可购自PRAB Kalamazoo,Michigan)加工含有按重量计16％的冷却剂的铣削机械加工切屑，之后在斜轴绞拧机(购自PRAB Kalamazoo,Michigan)中进行离心以形成经加工的机械加工切屑。经加工的机械加工切屑中的冷却剂减少到按重量计小于2％。竖轴压碎机打碎机械加工切屑的长而细的部分，并且绞拧机从机械加工切屑去除冷却剂。接着通过分类滤网筛选经加工的机械加工切屑以实现小于3mm乘3mm的经加工的机械加工切屑的均匀大小。接着将均匀机械加工切屑馈入到连续旋转挤压机(可购自CONFEX,Dorset,United Kingdom)中以形成直径为10mm且密度为98％的棒的压实件。通过称重10mm直径棒的36”区段且将结果与密度为100％的10mm直径36”长的棒的所计算重量进行比较来计算棒密度。

实例2

在多步骤过程中清洗含有按重量计16％的冷却剂的铣削机械加工切屑。多步骤过程通过重力干燥100目筛网上的经铣削机器切屑来去除游离冷却剂。接着在带式混合器中使用矿油精(Exxsol)清洗经干燥的机械加工切屑两次。在每次清洗之后，使用100目篮式离心机从机械加工切屑去除矿油精。接着将机械加工切屑放置在钢筒中，并且通过真空炉加工所述机械加工切屑达8小时，所述真空炉在400℉和2-5托下操作。此多步骤过程将机械加工切屑上的冷却剂减少到小于0.05％。接着使用Hippo锤磨机将机械加工切屑研磨到小于3mm的均匀大小。接着将均匀机械加工切屑馈入到连续旋转挤压机中以形成密度大于98％的直径为10mm的棒的压实件。通过称重10mm直径棒的36”区段且将结果与密度为100％的10mm直径36”长的棒的所计算重量进行比较来计算棒密度。

实例3

将36英寸长的实例1和实例2的棒的区段在非惰性25磅容量的感应熔化器中熔化，所述感应熔化器含有原铝加1％锂的浴。来自实例1和实例2的棒沉入表面氧化物层下方且容易熔化。

将机械加工切屑馈入到熔化炉中的典型缺点是所述机械加工切屑浮在顶部氧化物层上的倾向。由于未加工的机械加工切屑的高表面积，如果所述机械加工切屑未快速浸没，则它们往往会氧化且转化为浮渣，而非熔化。此现象甚至可能更明显，因为在铝锂合金的情况下，铝熔体上的氧化物层更厚，使得机械加工切屑废料更有可能浮在表面上且氧化，而非熔化。与未加工的机械加工切屑相比，通过形成压实件来减小机械加工切屑的表面积增加了压实件浸没在熔融浴中的能力。可通过使用大直径(例如，至少5mm、至少10mm、至少25mm)棒或杆来实现沉入熔融浴的能力。保形挤压成较长长度(例如，至少100英尺、至少1000英尺)且卷曲的较小直径棒或杆可具有足够质量，以在添加到熔融浴时沉入。

棒上的污染物的残余水平可指定可添加到炉料的经挤压的机械加工切屑的量。例如，假设来自炉料的原铝和锂的标称钠含量为3ppm，由实例1制成的棒含有15ppm的钠污染，并且10％的熔化炉料可经添加作为机械加工切屑的压实件。如果棒含有10ppm的钠污染，则20％的熔化炉料可经添加作为机械加工切屑的压实件。如果棒含有5ppm的钠污染，则58％的熔化炉料可经添加作为机械加工切屑的压实件。

以下编号的条款是针对根据本公开的各种非限制性实施例和方面。

1.一种用于加工铝锂切屑的方法，所述方法包括：

获得在使用加工流体机械加工铝锂合金期间产生的机械加工切屑；

清洁所述机械加工切屑以从所述机械加工切屑去除所述加工流体的至少一部分且提供经清洁的机械加工切屑；以及

压缩所述经清洁的机械加工切屑的体积以提供密度为所述铝锂合金的全理论密度的至少70％的压实件。

2.一种用于加工铝锂切屑的方法，所述方法包括：

获得在铝锂合金的机械加工期间产生的机械加工切屑；以及

压缩所述机械加工切屑的体积以提供密度为所述铝锂合金的全理论密度的至少70％的压实件。

3.根据条款1所述的方法，其中所述清洁包括以下各者中的至少一个：使所述机械加工切屑与水溶液接触以将所述机械加工切屑上的加工流体溶解到所述水溶液中，以及在惰性气氛中加热所述机械加工切屑以使所述机械加工切屑上的加工流体热解。

4.根据条款1所述的方法，其中所述清洁包括使所述机械加工切屑与水溶液接触以将所述机械加工切屑上的加工流体溶解到所述水溶液中。

5.根据条款1所述的方法，其中所述清洁包括减少所述机械加工切屑的表面上的碳含量。

6.根据条款1至5中任一项所述的方法，其中压实包括以下各者中的至少一个：连续旋转挤压、保形挤压、等通道转角加工、等通道转角挤压、高压扭转以及剪切辅助加工和挤压。

7.根据条款1至6中任一项所述的方法，其中所述压实包括连续旋转挤压。

8.根据条款1和3至7中任一项所述的方法，其中所述加工流体包括机械加工润滑剂。

9.根据条款1至8中任一项所述的方法，其中所述机械加工切屑包括：

按重量计0.1％至5％的锂；

铝；以及

杂质。

10.根据条款1至9中任一项所述的方法，其进一步包括：

将所述机械加工切屑粒化。

11.根据条款1至10中任一项所述的方法，其中所述机械加工切屑的所述体积被压实以提供密度为所述铝锂合金的所述全理论密度的至少80％的压实件。

12.根据条款1至11中任一项所述的方法，其中所述机械加工切屑的所述体积被压实以提供密度为所述铝锂合金的所述全理论密度的至少90％的压实件。

13.根据条款1至12中任一项所述的方法，其中所述机械加工切屑的所述体积被压实以提供密度为所述铝锂合金的所述全理论密度的至少95％的压实件。

14.根据条款1至13中任一项所述的方法，其中所述机械加工切屑在机械加工铝锂合金以生产航空部件或汽车部件期间产生。

15.根据条款1至14中任一项所述的方法，其中在压缩所述体积之前，机械加工切屑的所述体积的密度不大于所述铝锂合金的所述全理论密度的50％。

16.一种用于加工铝锂切屑的方法，所述方法包括：

清洁包括铝锂合金的机械加工切屑以从所述机械加工切屑去除机械加工润滑剂的至少一部分且提供经清洁的机械加工切屑，其中所述清洁包括以下各者中的至少一个：使所述机械加工切屑与水溶液接触以将所述机械加工切屑上的加工流体溶解到所述水溶液中，以及在惰性气氛中加热所述机械加工切屑以使所述机械加工切屑上的加工流体热解；以及

压缩所述经清洁的切屑的体积以提供密度为全理论密度的至少70％的压实件，其中压实包括以下各者中的至少一个：连续旋转挤压、保形挤压、等通道转角加工、等通道转角挤压、高压扭转以及剪切辅助加工和挤压。

17.根据条款16所述的方法，其中所述清洁包括使所述机械加工切屑与水溶液接触以将所述机械加工切屑上的机械加工流体溶解到所述水溶液中。

18.根据条款16至17中任一项所述的方法，其中所述清洁包括减少所述机械加工切屑的表面上的碳含量。

19.根据条款16至18中任一项所述的方法，其中所述机械加工切屑包括：

按重量计0.1％至5％的锂；

铝；以及

杂质。

20.一种用于制造铝锂合金的方法，所述方法包括：

将根据条款1至18中任一项所述的方法制造的压实件引入到铝锂合金的熔融浴中以形成熔融合金。

21.根据条款20所述的方法，其进一步包括使所述熔融合金的至少一部分固化以从所述熔融合金形成铝锂锭或其它固体形式。

22.一种制造包括铝锂合金的部件的方法，所述方法包括：

机械加工根据条款21所述的锭或其它固体形式以形成所述部件。

23.根据条款22所述的方法，其中所述部件是航空部件或汽车部件。

24.一种内聚压实件，其包括：

经清洁的机械加工切屑，其包括铝锂合金；

其中所述内聚压实件的密度为所述铝锂合金的全理论密度的至少70％。

25.根据条款24所述的内聚压实件，其中所述铝锂合金包括：

按重量计0.1％至5％的锂；

铝；以及

杂质。

26.根据条款24至25中任一项所述的内聚压实件，其中所述内聚压实件的密度为所述铝锂合金的所述全理论密度的至少90％。

27.一种用于制造铝锂合金的方法，所述方法包括将根据条款24至26中任一项所述的内聚压实件引入到铝锂合金的熔融浴中以形成熔融合金。

28.根据条款27所述的方法，其进一步包括使所述熔融合金的至少一部分固化以从所述熔融合金形成铝锂锭或其它固体形式。

29.一种制造包括铝锂合金的部件的方法，所述方法包括机械加工根据条款28所述的锭或其它固体形式以形成所述部件。

30.根据条款29所述的方法，其中所述部件是航空部件或汽车部件。

31.一种用于回收铝锂切屑的方法，所述方法包括：

获得在使用加工流体机械加工铝锂合金期间产生的机械加工切屑；

清洁所述机械加工切屑以从所述机械加工切屑去除所述加工流体的至少一部分且提供经清洁的机械加工切屑；

压缩所述经清洁的机械加工切屑的体积以提供密度为所述铝锂合金的全理论密度的至少70％的压实件；

将所述压实件引入到铝锂合金的熔融浴中以形成熔融合金；以及

使所述熔融合金的至少一部分固化以从所述熔融合金形成铝锂锭或其它固体形式。

本文描述和示出了各种非限制性实施例以提供对所公开的方法和制品的结构、功能和用途的总体理解。本文描述和示出的各种非限制性实施例是非限制性且非穷尽性的。因此，本发明不受本文所公开的各种非限制性和非穷尽性实施例的描述的限制。相反，本发明仅由权利要求书限定。结合各种非限制性实施例示出和/或描述的特征和特性可与其它非限制性实施例的特征和特性组合。此类修改和变化旨在包含在本说明书的范围内。因而，权利要求可修改以陈述在本说明书中明确或固有地描述或以其它方式明确或固有地支持的任何特征或特性。此外，申请人保留修改权利要求书以明确否认现有技术中可能存在的特征或特性的权利。本说明书中公开和描述的各种实施例可包括本文中各种描述的特征和特性、由本文中各种描述的特征和特性构成或基本上由本文中各种描述的特征和特性组成。

本文中对“各种实施例”、“一些实施例”、“一个实施例”、“实施例”或类似短语的任何提及意味着结合所述实例描述的特定特征、结构或特性包含在至少一个实施例中。因此，说明书中出现的短语“在各种实施例中”、“在一些实施例中”、“在一个实施例中”、“在实施例中”或类似短语不一定指相同实施例。此外，在一个或多个实施例中，所述特定描述的特征、结构或特性可以任何合适的方式组合。因此，结合一个实施例示出或描述的特定特征、结构或特性可不受限制地与一个或多个其它实施例的特征、结构或特性全部或部分组合。此类修改和变化旨在包含在本公开的实施例的范围内。

在本说明书中，除非另有说明，所有数值参数应理解为在所有情况下都以术语“约”开头和修饰，其中数值参数具有用于确定参数数值的基础测量技术的固有可变性特征。至少，并且不试图将等效原则的应用限制在权利要求的范围内，此处描述的每个数值参数至少应根据报告的有效数字的数量并通过应用普通四舍五入技术来理解。

另外，本文列举的任何数值范围包括包含在列举范围内的所有子范围。例如，范围“1到10”包含所述最小值1与所述最大值10(并且包含端值)之间的所有子范围，即最小值等于或大于1，并且最大值等于或小于10。而且，本文所列举的所有范围包含所列举的范围的端点。例如，“1至10”的范围包含端点1和10。本说明书中所述的任何最大数值限制旨在包含归入其中的所有更低数值限制，并且本说明书中所述的任何最小数值限制旨在包含归入其中的所有更高数值限制。因此，申请人保留修改本说明书(包含权利要求书)以明确地叙述归入本文中明确叙述的范围内的任何子范围的权利。本说明书中固有地描述了所有这些范围。

除非另外指示，否则本文所使用的语法冠词“一(a)”，“一个(an)”和“所述(the)”旨在包含“至少一个”或“一个或多个”，即使在某些情况下明确使用“至少一个”或“一个或多个”也是如此。因此，前述语法冠词在本文中用于指代一个或一个以上(即，“至少一个”)特定标识的元素。此外，单数名词的使用包含复数，而复数名词的使用包含单数，除非使用上下文另有要求。

本领域技术人员将认识到，为了概念清楚起见，本文所述制品和方法以及它们随附的论述用作实例，并且设想了各种构造修改。因此，如本文所用，阐述的具体实例/实施例和所附讨论旨在代表它们更一般的类别。一般来说，使用任何特定的实例都是为了表示其类别，并且不应将不包含特定部件、装置、操作/动作和物体视为限制性的。虽然本公开提供了用于说明本公开的各个方面和/或其潜在应用的目的的各种具体方面的描述，但应理解，所属领域的技术人员将想到变化和修改。因此，本文所述的一项或多项发明应被理解为至少与所要求保护的一样宽，而不是比由本文提供的特定说明性方面更狭窄地定义。

Claims (31)

1.一种用于加工铝锂切屑的方法，所述方法包括：

获得在使用加工流体机械加工铝锂合金期间产生的机械加工切屑；

清洁所述机械加工切屑以从所述机械加工切屑去除所述加工流体的至少一部分且提供经清洁的机械加工切屑；以及

压缩所述经清洁的机械加工切屑的体积以提供密度为所述铝锂合金的全理论密度的至少70％的压实件。

2.一种用于加工铝锂切屑的方法，所述方法包括：

获得在铝锂合金的机械加工期间产生的机械加工切屑；以及

压缩所述机械加工切屑的体积以提供密度为所述铝锂合金的全理论密度的至少70％的压实件。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述清洁包括以下各者中的至少一个：使所述机械加工切屑与水溶液接触以将所述机械加工切屑上的加工流体溶解到所述水溶液中，以及在惰性气氛中加热所述机械加工切屑以使所述机械加工切屑上的加工流体热解。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述清洁包括使所述机械加工切屑与水溶液接触以将所述机械加工切屑上的加工流体溶解到所述水溶液中。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述清洁包括减少所述机械加工切屑的表面上的碳含量。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中压实包括以下各者中的至少一个：连续旋转挤压、保形挤压、等通道转角加工、等通道转角挤压、高压扭转以及剪切辅助加工和挤压。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述压实包括连续旋转挤压。

8.根据权利要求1和3至7中任一项所述的方法，其中所述加工流体包括机械加工润滑剂。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述机械加工切屑包括：

按重量计0.1％至5％的锂；

铝；以及

杂质。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其进一步包括：

将所述机械加工切屑粒化。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中所述机械加工切屑的所述体积被压实以提供密度为所述铝锂合金的所述全理论密度的至少80％的压实件。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中所述机械加工切屑的所述体积被压实以提供密度为所述铝锂合金的所述全理论密度的至少90％的压实件。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中所述机械加工切屑的所述体积被压实以提供密度为所述铝锂合金的所述全理论密度的至少95％的压实件。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中所述机械加工切屑在机械加工铝锂合金以生产航空部件或汽车部件期间产生。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其中在压缩所述体积之前，机械加工切屑的所述体积的密度不大于所述铝锂合金的所述全理论密度的50％。

16.一种用于加工铝锂切屑的方法，所述方法包括：

清洁包括铝锂合金的机械加工切屑以从所述机械加工切屑去除机械加工润滑剂的至少一部分且提供经清洁的机械加工切屑，其中所述清洁包括以下各者中的至少一个：使所述机械加工切屑与水溶液接触以将所述机械加工切屑上的加工流体溶解到所述水溶液中，以及在惰性气氛中加热所述机械加工切屑以使所述机械加工切屑上的加工流体热解；以及

压缩所述经清洁的切屑的体积以提供密度为全理论密度的至少70％的压实件，其中压实包括以下各者中的至少一个：连续旋转挤压、保形挤压、等通道转角加工、等通道转角挤压、高压扭转以及剪切辅助加工和挤压。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述清洁包括使所述机械加工切屑与水溶液接触以将所述机械加工切屑上的机械加工流体溶解到所述水溶液中。

18.根据权利要求16至17中任一项所述的方法，其中所述清洁包括减少所述机械加工切屑的表面上的碳含量。

19.根据权利要求16至18中任一项所述的方法，其中所述机械加工切屑包括：

按重量计0.1％至5％的锂；

铝；以及

杂质。

20.一种用于制造铝锂合金的方法，所述方法包括：

将根据权利要求1至18中任一项所述的方法制造的压实件引入到铝锂合金的熔融浴中以形成熔融合金。

21.根据权利要求20所述的方法，其进一步包括使所述熔融合金的至少一部分固化以从所述熔融合金形成铝锂锭或其它固体形式。

22.一种制造包括铝锂合金的部件的方法，所述方法包括：

机械加工根据权利要求21所述的锭或其它固体形式以形成所述部件。

23.根据权利要求22所述的方法，其中所述部件是航空部件或汽车部件。

24.一种内聚压实件，其包括：

经清洁的机械加工切屑，其包括铝锂合金；

其中所述内聚压实件的密度为所述铝锂合金的全理论密度的至少70％。

25.根据权利要求24所述的内聚压实件，其中所述铝锂合金包括：

按重量计0.1％至5％的锂；

铝；以及

杂质。

26.根据权利要求24至25中任一项所述的内聚压实件，其中所述内聚压实件的密度为所述铝锂合金的所述全理论密度的至少90％。

27.一种用于制造铝锂合金的方法，所述方法包括将根据权利要求24至26中任一项所述的内聚压实件引入到铝锂合金的熔融浴中以形成熔融合金。

28.根据权利要求27所述的方法，其进一步包括使所述熔融合金的至少一部分固化以从所述熔融合金形成铝锂锭或其它固体形式。

29.一种制造包括铝锂合金的部件的方法，所述方法包括机械加工根据权利要求28所述的锭或其它固体形式以形成所述部件。

30.根据权利要求29所述的方法，其中所述部件是航空部件或汽车部件。

31.一种用于回收铝锂切屑的方法，所述方法包括：

获得在使用加工流体机械加工铝锂合金期间产生的机械加工切屑；

清洁所述机械加工切屑以从所述机械加工切屑去除所述加工流体的至少一部分且提供经清洁的机械加工切屑；

压缩所述经清洁的机械加工切屑的体积以提供密度为所述铝锂合金的全理论密度的至少70％的压实件；

将所述压实件引入到铝锂合金的熔融浴中以形成熔融合金；以及

使所述熔融合金的至少一部分固化以从所述熔融合金形成铝锂锭或其它固体形式。