[發(fā)明專利]一種Al-Zn系鋁合金鑄錠的鑄造工藝

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201410768832.8
• 申請日: 2014-12-12
• 公開（公告）號: CN104451295A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅亦中
• 申請（專利權(quán)）人: 西南鋁業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司
• 主分類號: C22C21/10
• 分類號: C22C21/10;B22D7/00
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于合金領(lǐng)域，尤其涉及一種Al-Zn系鋁合金鑄錠的鑄造工藝。

背景技術(shù)

當(dāng)今世界科學(xué)發(fā)展的三大方向：信息、材料、能源，已經(jīng)成為衡量一個國家科技實(shí)力的標(biāo)準(zhǔn)之一。而其中的材料科學(xué)，更是成為引領(lǐng)各個學(xué)科發(fā)展的關(guān)鍵所在。傳統(tǒng)經(jīng)典材料性能的改進(jìn)與發(fā)展和復(fù)合新材料的研制已經(jīng)成為兩個主要的研究方向。進(jìn)入21世紀(jì)以后，材料科學(xué)正朝著高強(qiáng)度、高韌性、高耐熱性等的優(yōu)良綜合性能的方向發(fā)展，發(fā)展速度十分迅猛。作為現(xiàn)代工業(yè)的重要材料之一的鋁及其合金，歷來是人們關(guān)注的重點(diǎn)。由于鋁合金具有強(qiáng)度高、密度小、耐腐蝕、易加工、資源豐富等其他金屬材料無法比擬的綜合優(yōu)點(diǎn)，使其在關(guān)系到民計(jì)民生的各個行業(yè)，如航空航天、交通運(yùn)輸、電力電子、建筑包裝等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。

Al-Zn系鋁合金是現(xiàn)有航天航空工業(yè)中主要的結(jié)構(gòu)材料，目前，世界上各國軍民用機(jī)上70～80％的結(jié)構(gòu)材料比例已被鋁合金占據(jù)，而其中大部分為Al-Zn系鋁合金。近些年來，隨著現(xiàn)代航天航空和交通運(yùn)輸事業(yè)的迅速發(fā)展，對提高Al-Zn系鋁合金產(chǎn)能的要求日趨迫切，但現(xiàn)有鑄造工藝制備的Al-Zn系鋁合金鑄錠的探傷合格率較低，嚴(yán)重阻礙了Al-Zn系鋁合金產(chǎn)能的提高。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種Al-Zn系鋁合金鑄錠的鑄造工藝，本發(fā)明提供的鑄造工藝可以提高鋁合金鑄錠的探傷合格率。

本發(fā)明提供了一種Al-Zn系鋁合金鑄錠的鑄造工藝，包括以下步驟：

a)、鋁源、銅源、鎂源、鋅源和鋯源熔融共混，得到鋁合金熔體；

所述鋁合金熔體包括：2.0～2.6wt％的Cu、1.9～2.6wt％的Mg、5.7～6.7wt％的Zn、0.08～0.16wt％的Zr和余量的Al；

b)、所述鋁合金熔體進(jìn)行鑄造，得到Al-Zn系鋁合金鑄錠；

所述鑄造的溫度為750～775℃；所述鑄造的速度為11～45mm/min。

優(yōu)選的，所述鑄造過程中的冷卻水壓力為0.02～0.12MPa。

優(yōu)選的，所述鑄造過程中的冷卻水流量為40～180m³/h。

優(yōu)選的，所述鑄造的方式為同水平鑄造。

優(yōu)選的，步驟b)中，所述鋁合金熔體進(jìn)行鑄造之前，先對鑄造的設(shè)備進(jìn)行預(yù)熱。

優(yōu)選的，所述鑄造的設(shè)備為結(jié)晶器。

優(yōu)選的，所述鋁合金熔體包括2.15～2.6wt％的Cu。

優(yōu)選的，所述鋁合金熔體包括2.2～2.6wt％的Mg。

優(yōu)選的，所述鋁合金熔體包括5.9～6.7wt％的Zn。

優(yōu)選的，所述鋁合金熔體包括0.11～0.16wt％的Zr。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種Al-Zn系鋁合金鑄錠的鑄造工藝。本發(fā)明提供的鑄造工藝包括以下步驟：a)、鋁源、銅源、鎂源、鋅源和鋯源熔融共混，得到鋁合金熔體；所述鋁合金熔體包括：2.0～2.6wt％的Cu、1.9～2.6wt％的Mg、5.7～6.7wt％的Zn、0.08～0.16wt％的Zr和余量的Al；b)、所述鋁合金熔體進(jìn)行鑄造，得到Al-Zn系鋁合金鑄錠；所述鑄造的溫度為750～775℃；所述鑄造的速度為11～45mm/min。本發(fā)明通過在鑄造過程中優(yōu)化鑄造條件，提高了鋁合金鑄錠的探傷合格率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用本發(fā)明提供的鑄造工藝制得的Al-Zn系鋁合金鑄錠的探傷合格率高于90％。

具體實(shí)施方式

下面將對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明提供了一種Al-Zn系鋁合金鑄錠的鑄造工藝，包括以下步驟：

a)、鋁源、銅源、鎂源、鋅源和鋯源熔融共混，得到鋁合金熔體；

所述鋁合金熔體包括：2.0～2.6wt％的Cu、1.9～2.6wt％的Mg、5.7～6.7wt％的Zn、0.08～0.16wt％的Zr和余量的Al；

b)、所述鋁合金熔體進(jìn)行鑄造，得到Al-Zn系鋁合金鑄錠；

所述鑄造的溫度為750～775℃；所述鑄造的速度為11～45mm/min。