[發明專利]一種高強耐蝕Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Ce合金板材的制備方法

在審

• 申請號: 202010935579.6
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN112226636A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 余鑫祥;戴菡;趙志國;史丹丹;史先利;董曉燕;劉文文;李彩瓊;趙俊鳳;朱鵬程
• 申請（專利權）人: 煙臺南山學院
• 主分類號: C22C1/03
• 分類號: C22C1/03;C22C21/10;C22F1/053;C21D9/00;B21B3/00
• 代理公司: 煙臺智宇知識產權事務所(特殊普通合伙) 37230
• 代理人: 李增發

1.一種高強耐蝕Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Ce合金板材的制備方法，其特征在于按照以下步驟進行：

a. 熔煉鑄造：熔煉使用高純石墨坩堝在井式電阻爐中進行，原料為工業純Al、純Mg和純Zn及中間合金Al-Cu、Al-Zr和Al-Ce，熔煉時，當溫度升至760℃-780℃時，在石墨坩堝中加入純Al，同時加入Al-Cu、Al-Zr、Al-Ce中間合金加熱熔解，在合金熔液表面鋪灑精煉覆蓋劑；待合金熔化后，將六氯乙烷置于鐘罩內壓入熔體中，除氣結束后扒渣，第二次鋪灑精煉覆蓋劑；隨后將純Zn用夾鉗加入坩堝中，待其完全融合后，用鐘罩加入Mg，靜置一段時間后進行第二次除氣、扒渣，同時鋪灑精煉覆蓋劑；靜置5分鐘后在710℃-740℃下溫度下進行澆鑄，澆鑄時采用斜模鑄錠和水冷銅模激冷技術進行，澆注全程通氬氣保護和循環冷卻水；成品鑄錠尺寸為300 mm×200 mm×30 mm；

b. 均勻化退火：鑄錠在空氣爐中進行雙級均勻化退火，第一步435℃±2℃下退火6-10h，第二步470℃±2℃下退火20-40h，溫度誤差嚴格控制在±2℃；

c.板材成型：均勻化退火后先對鑄錠進行切頭切尾、銑面處理，

熱軋：

熱軋前將鑄錠放置在空氣退火爐中430±5℃，保溫60-90min，第一步通過5道次熱軋至20±0.5mm：具體的熱軋厚度變化為：30 mm→28±0.5 mm→26±0.5mm→24±0.5 mm→22±0.5 mm→20±0.5 mm；再次回爐并在430±5℃保溫下保溫40-60min, 隨后第二步通過5道次由熱軋至5±0.5mm：具體的熱軋厚度變化為：20±0.5 mm→17±0.5 mm→14±0.5mm→11±0.5 mm→8±0.5 mm→5±0.5 mm；

冷軋：

板材冷軋前在430℃±5℃下對其進行中間退火約1.5-2h，隨爐冷卻至室溫取出，合金具體的冷軋厚度變化為：5±0.5mm → 4.8±0.1 mm → 4.6±0.1 mm → 4.4±0.1 mm →4.2±0.1 mm → 4.0±0.1 mm → 3.8±0.1 mm → 3.6±0.1 mm → 3.4±0.1 mm →3.2±0.1 mm → 3.0±0.1 mm → 2.8±0.1 mm → 2.6±0.1 mm → 2.4±0.1 mm →2.2±0.1 mm，得到合金冷軋板材；

d.固溶時效熱處理：在能夠精準控溫的鹽浴爐中進行，爐溫須嚴格控制在±2℃范圍內，待固溶時間達到將合金板材立即在水池中淬火冷卻，水溫控制在25℃以下，淬火轉移時間應小于6s；分別采用以下時效熱處理工藝獲得不同強度值和腐蝕性能的合金板材：如峰值時效在120℃、人工時效20-30h得到T6；過時效在120℃、人工時效20-30h，隨后在160℃高溫時效6-8h得到T7；在120℃下處理20-30h，然后在190℃下進行回歸退火處理0.5-1h，最后在120℃人工時效20-30h得到RRA；時效處理在精準控溫的鼓風干燥箱中進行，誤差控制在±0.5。

2.如權利要求1所述的一種高強耐蝕Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Ce合金板材的制備方法，其特征在于步驟a中，使用氯化鈉、氯化鉀和氟鋁酸鈉以2:2:1比例混合的混合物作為精煉覆蓋劑，精煉覆蓋劑始終置于干燥箱中干燥，精煉覆蓋劑前兩次添加量為合金總質量的6%，第三次添加量為合金總質量的2%。

3.如權利要求1所述的一種高強耐蝕Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Ce合金板材的制備方法，其特征在于步驟a中，工業純Al 的純度為99.87 wt%，純Mg的純度為99.92 wt%，純Zn的純度為99.94 wt%，中間合金Al-Cu的純度為51.51 wt%，中間合金Al-Zr的純度為3.29 wt%，中間合金Al-Ce的純度為10.01 wt%。

4.如權利要求1所述的一種高強耐蝕Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Ce合金板材的制備方法，其特征在于步驟a中，各組分的質量百分比為： 7.10-9.50Zn、 1.85-2.15Mg 、2.05-2.45Cu、0.10-0.11Zr、 0.02-0.08Fe、 0.02-0.05Si、 0.05-0.25Ce，其余為Al。