[發明專利]一種高強韌5系鋁合金及其制備方法

在審

• 申請號: 202011056943.8
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112267050A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 黃鐵興;黃禎榮;馮永平;池海濤;劉金霞
• 申請（專利權）人: 福建祥鑫股份有限公司
• 主分類號: C22C21/08
• 分類號: C22C21/08;C22C1/02;C22F1/047;B21C29/04;B21C31/00;B21D3/00;B21D37/16;B33Y70/00
• 代理公司: 泉州豐碩知識產權代理事務所(普通合伙) 35249
• 代理人: 朱劍虹

1.一種高強韌5系鋁合金，其特征在于，所述高強韌5系鋁合金包括以下原料：Si≤0.12%、Fe≤0.3%、Cu≤0.1%、Mn 0.8-1.0%、Mg 6.2-6.7%、Zn≤0.2%，Ti≤0.1%、Sc≤0.2%、Er0.1-0.2%、Zr 0.08-0.1%，余量為Al和其他不可避免的雜質元素；

其中Er+Zr用量為0.18-0.3%；Ti：Sc：Zr的用量比例為（0.05-0.1）：（0.16-0.2）：（0.08-0.1）；Sc:Zr=2:1。

2.根據權利要求1所述的高強韌5系鋁合金，其特征在于，所述Ti為金屬內部具有逐漸變化階梯結構的合金鈦。

3.根據權利要求1所述的高強韌5系鋁合金，其特征在于，所述Ti：Sc：Zr的用量比例為0.08：0.18：0.09。

4.根據權利要求1所述的高強韌5系鋁合金，其特征在于，所述Er+Zr=0.24%。

5.一種根據權利要求1-4任一項所述的高強韌5系鋁合金的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：按配比將5系鋁合金原料加入熔煉爐中均勻混合后熔煉為液態鋁合金，將液態鋁合金熔鑄為鋁合金圓鑄錠；

S2：將鋁合金圓鑄錠進行二級均質處理；

S3：將步驟S2均質化處理后的鋁合金圓鑄錠置于擠壓機中進行擠壓，擠壓筒的擠壓比為67-68，其中鋁合金鑄錠采用分段梯度加熱方式加熱；擠壓模具溫度為450-460℃，擠壓筒加熱溫度為455-460℃，鋁合金鑄錠擠壓速度控制在2-3m/min，得到鋁合金型材；

S4：將鋁合金型材進行風冷處理，冷卻速度為50℃/min，冷卻后鋁合金型材溫度為80-100℃；

S5：將冷卻后的鋁合金型材經牽引矯直機進行拉伸矯直，拉伸量為0.5-1.2％，將拉伸矯直后的鋁合金型材停放2h后定尺鋸切；

S6：將拉伸矯直后的鋁合金型材進行時效熱處理，時效制度為175℃×8h，得到綜合性能優異的鋁合金型材。

6.根據權利要求5所述的高強韌5系鋁合金的制備方法，其特征在于，所述步驟S1中熔煉溫度為550-650℃，爐內壓力為0.6-0.7MPa。

7.根據權利要求6所述的高強韌5系鋁合金的制備方法，其特征在于，所述步驟S1中熔煉溫度為600℃，爐內壓力為0.65MPa。

8.根據權利要求5所述的高強韌5系鋁合金的制備方法，其特征在于，所述步驟S2中二級均質處理的均質制度為580±8℃×15h+320±8℃×8h，然后自然爐冷至440±5℃。

9.根據權利要求5所述的高強韌5系鋁合金的制備方法，其特征在于，所述步驟S3中分梯度加熱方式為：擠壓筒頭部的加熱溫度為480℃，中部的加熱溫度為470℃，尾部的加熱溫度為460℃。

10.根據權利要求5所述的高強韌5系鋁合金的制備方法，其特征在于，所述步驟S3中擠壓筒上裝有液氮冷卻裝置，吸收鋁合金鑄錠擠壓過程中產生的熱量，保證擠壓過程溫度不發生變化。