[發(fā)明專利]一種Al-Zn-Mg合金及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710677461.6
• 申請(qǐng)日: 2017-08-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107619976B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫琳;林化強(qiáng);林鵬;田愛(ài)琴;丁叁叁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司
• 主分類號(hào): C22C21/10
• 分類號(hào): C22C21/10;C22C1/03;C22F1/053
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

本發(fā)明屬于鋁合金領(lǐng)域，尤其涉及一種Al?Zn?Mg合金，該合金按質(zhì)量百分比計(jì)，包括如下成分：wt.％Zn＝4.0～6.0，wt.％Mg＝0.5～2.0，wt.％Mn＝0.1～0.5，wt.％Cr＝0.05～0.45，wt.％Zr＝0.05～0.3，wt.％V＝0.1～0.3，Cu，Ti，不可避免的雜質(zhì)元素Fe、Si，余量為Al和其他不可避免的雜質(zhì)元素；其中：wt.％Cu＝(wt.％V?0.1)×2.0～4.0；wt.％Ti＝0.1～0.35?wt.％V；所述其他不可避免的雜質(zhì)元素總質(zhì)量不超過(guò)合金總質(zhì)量的0.2％，單種雜質(zhì)元素質(zhì)量不超過(guò)合金總質(zhì)量的0.05％。本發(fā)明同時(shí)提供了一種該Al?Zn?Mg合金的制備方法。本發(fā)明的Al?Zn?Mg合金強(qiáng)度高、耐蝕性能好，且焊接性能優(yōu)異。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋁合金領(lǐng)域，尤其涉及一種Al-Zn-Mg合金及其制備方法。

背景技術(shù)

交通工具的輕量化是人們一直追逐的目標(biāo)。輕質(zhì)高強(qiáng)結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用可顯著地降低交通工具的燃油消耗，提高運(yùn)輸效率。為了提高構(gòu)件的可靠性、延長(zhǎng)壽命，結(jié)構(gòu)材料的耐蝕性能及焊接性也至關(guān)重要。

鋁合金因具有比強(qiáng)度高、耐蝕性能好、易加工等突出特點(diǎn)而廣泛用作軌道交通、航空航天等領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)材料。Al-Zn-Mg系鋁合金是熱處理可強(qiáng)化合金，時(shí)效后其強(qiáng)度可大幅度上升，同時(shí)因?yàn)槊芏刃。瑸槿藗兯嗖A，成為軌道交通、航空航天等首選的結(jié)構(gòu)材料。在實(shí)際構(gòu)件的制備過(guò)程中，往往需要進(jìn)行焊接，因此，這些材料的可焊接性能成為決定構(gòu)件性能的一個(gè)關(guān)鍵因素。另外，在長(zhǎng)時(shí)間的服役過(guò)程中，構(gòu)件往往遭受侵蝕介質(zhì)的作用而發(fā)生腐蝕，嚴(yán)重時(shí)能導(dǎo)致構(gòu)件的提前破壞，縮短壽命，危及安全。因此，如何獲得強(qiáng)度高、耐腐蝕、焊接性能良好的高綜合性能的Al-Zn-Mg合金一直是金屬材料領(lǐng)域努力的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種具有高強(qiáng)、耐蝕和高焊接性能的Al-Zn-Mg合金，同時(shí)提供了一種該Al-Zn-Mg合金的制備方法。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種Al-Zn-Mg合金，按質(zhì)量百分比計(jì)，包括如下成分：wt.％Zn＝4.0～6.0，wt.％Mg＝0.5～2.0，wt.％Mn＝0.1～0.5，wt.％Cr＝0.05～0.45，wt.％Zr＝0.05～0.3，wt.％V＝0.1～0.3，Cu，Ti，不可避免的雜質(zhì)元素wt.％Fe≤0.4，不可避免的雜質(zhì)元素wt.％Si≤0.4，余量為Al和其他不可避免的雜質(zhì)元素；

其中：

wt.％Cu與wt.％V的關(guān)系為：wt.％Cu＝(wt.％V-0.1)×2.0～4.0；

wt.％Ti與wt.％V的關(guān)系為：wt.％Ti＝0.1～0.35-wt.％V；

所述其他不可避免的雜質(zhì)元素總質(zhì)量不超過(guò)合金總質(zhì)量的0.2％，在所述其他不可避免的雜質(zhì)元素中，單種雜質(zhì)元素質(zhì)量不超過(guò)合金總質(zhì)量的0.05％。

本發(fā)明提供了所述Al-Zn-Mg合金的一種優(yōu)選方案，即，按質(zhì)量百分比計(jì)，包括如下成分：wt.％Zn＝4.5～5.5，wt.％Mg＝0.8～1.8，wt.％Mn＝0.15～0.45，wt.％Cr＝0.1～0.4，wt.％Zr＝0.05～0.25，wt.％V＝0.11～0.25，Cu，Ti，不可避免的雜質(zhì)元素wt.％Fe≤0.35，不可避免的雜質(zhì)元素wt.％Si≤0.35，余量為Al和其他不可避免的雜質(zhì)元素；

其中：

wt.％Cu與wt.％V的關(guān)系為：wt.％Cu＝(wt.％V-0.1)×2.5～3.5；

wt.％Ti與wt.％V的關(guān)系為：wt.％Ti＝0.15～0.3-wt.％V；