[發(fā)明專利]一種高強(qiáng)度高韌性鋁合金及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910925249.6
• 申請日: 2019-09-27
• 公開（公告）號: CN110699575B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金義泉
• 申請（專利權(quán)）人: 黃山市龍躍銅業(yè)有限公司
• 主分類號: C22C21/10
• 分類號: C22C21/10;C22C1/03;C22F1/053;B21B3/00
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 楊天嬌

本發(fā)明公開了一種高強(qiáng)度高韌性鋁合金及其制備方法，合金的組成成分按重量百分比包括：Mg：1.3?2.06％、Zn：6.18?7.1％、Cu：1.05?2％、RE：0.07?0.16％、Fe：0.08?0.15％、Si：0.11?0.23％、Zr：0.04?0.12％、Ti：0.01?0.23％、Cr：0.01?0.03％、Mn：0.1?0.24％、B：0.07?0.14％、Li：0.11?0.27％、Ag：0.28?0.42％、余量為Al；RE為Yb、Sc、Er、Y、Ce、La中的一種或多種的混合物。本發(fā)明提出的高強(qiáng)度高韌性鋁合金的制備方法過程簡單，得到的鋁合金強(qiáng)度高，韌性和耐腐蝕性好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋁材技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高強(qiáng)度高韌性鋁合金及其制備方法。

背景技術(shù)

鋁合金比強(qiáng)度高、耐蝕性好、易成型，并具有良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱等優(yōu)良特性，目前已被代替鋼鐵材料廣泛應(yīng)用。Al-Zn-Mg-Cu系鋁合金是可熱處理強(qiáng)化的鋁合金，其是航空航天、船舶、橋梁、管道、車輛等領(lǐng)域中最重要的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料之一，目前已被廣泛應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對鋁合金的強(qiáng)度、韌性和耐腐蝕性的要求日益提高，現(xiàn)有的Al-Zn-Mg-Cu系列鋁合金在獲得良好的韌性和耐蝕性的同時(shí)往往會(huì)使強(qiáng)度下降，使鋁合金制品在服役的過程中失效，限制了其應(yīng)用；在維持鋁合金高強(qiáng)度的同時(shí)，提高材料的韌性和耐腐蝕性，是鋁合金研究領(lǐng)域中重要的課題之一。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決背景技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種高強(qiáng)度高韌性鋁合金及其制備方法，所述制備方法過程簡單，得到的鋁合金強(qiáng)度高，韌性好，耐腐蝕性能優(yōu)異。

本發(fā)明提出的一種高強(qiáng)度高韌性鋁合金，其組成成分按重量百分比包括：Mg：1.3-2.06％、Zn：6.18-7.1％、Cu：1.05-2％、RE：0.07-0.16％、Fe：0.08-0.15％、Si：0.11-0.23％、Zr：0.04-0.12％、Ti：0.01-0.23％、Cr：0.01-0.03％、Mn：0.1-0.24％、B：0.07-0.14％、Li：0.11-0.27％、Ag：0.28-0.42％、余量為Al；其中，RE為Yb、Sc、Er、Y、Ce、La中的一種或者多種的混合物。

優(yōu)選地，Si、Mg、Fe、B的重量百分比滿足以下關(guān)系式：1.65％≤Si+Mg≤2.17％，且11≤(Fe+3×B+Mg)/Si≤14.2。

優(yōu)選地，Zr、RE、Ti的重量百分比滿足以下關(guān)系式：0.16％≤Zr+RE≤0.2％，且1.6×Ti≤Zr+RE。

優(yōu)選地，Mg、Cu、Mn、Cr的重量百分比滿足以下關(guān)系式：3.23％≤Mg+Cu+Mn+Cr≤3.63％。

優(yōu)選地，Mg、Ag的重量百分比滿足以下關(guān)系式：Mg/Ag＝4.2-5.3。

本發(fā)明還提出的一種所述高強(qiáng)度高韌性鋁合金的制備方法，包括以下步驟：

S1、按配比稱取鎂錠、鋅錠、鋁銅中間合金、Al-RE中間合金、鋁鐵中間合金、金屬硅、鋁鋯中間合金、鋁鈦中間合金、鋁鉻中間合金、錳錠、鋁硼中間合金、鋁鋰中間合金、鋁錠和純銀；將金屬硅、鋁錠、鎂錠、鋅錠和錳錠加入熔煉爐中，在750-770℃下熔煉25-55min，然后加入剩余原料，熔化后精煉，澆鑄后得到鋁合金鑄錠；

S2、將鋁合金鑄錠進(jìn)行均勻化處理，然后在430-450℃下保溫120-180min，熱軋、退火后進(jìn)行冷軋，然后進(jìn)行深冷變形處理，固溶處理后水淬，然后進(jìn)行時(shí)效處理得到所述高強(qiáng)度高韌性鋁合金。

優(yōu)選地，在S2中，所述均勻化處理的溫度為450-480℃，時(shí)間為16-22h。

優(yōu)選地，在S2中，所述熱軋的溫度為400-420℃，總變形量為75-85％；所述冷軋的總變形量為45-55％；所述固溶處理的溫度為500-515℃，時(shí)間為100-120min。