[發明專利]一種超高強Al-Zn-Mg-Cu-Sc-Zr合金板材及其制備工藝

有效

• 申請號: 202110325069.1
• 申請日: 2021-03-26
• 公開（公告）號: CN113373354B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 王鑫;張浩宇;張志鵬;車欣;周舸;蔣學禹;陳立佳;李鋒
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: C22C21/10
• 分類號: C22C21/10;C22C1/03;C21D8/02;C22F1/053
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 寧佳

1. 一種超高強Al-Zn-Mg-Cu-Sc-Zr合金板材，其特征在于，包括組分及質量百分含量為：Zn 6.5%~7%、Mg 1.8%~2.3%、Cu 1.9%~2.4%、Sc 0.18%~0.22%、Zr 0.08%~0.12%，Si≤0.1%、Fe≤0.15%、Mn≤0.05%、Cr≤0.04%、Ti≤0.06%，余量為Al；所述的超高強Al-Zn-Mg-Cu-Sc-Zr合金板材的晶粒呈等軸狀，晶粒尺寸為60~80μm，晶粒內存在可強化合金的析出相，包括GP區、η'相和Al₃(Sc, Zr)相，晶界處存在利于塑性的晶界無析出帶，所述的Al₃(Sc,Zr)相為細小彌散的豆瓣狀粒子，粒子尺寸為5-12nm。

2.根據權利要求1所述的超高強Al-Zn-Mg-Cu-Sc-Zr合金板材，其特征在于，所述的超高強Al-Zn-Mg-Cu-Sc-Zr合金板材抗拉強度為705MPa~725MPa，屈服強度為608 MPa~632MPa，斷裂伸長率為9.2%~11.5%。

3.權利要求1所述的超高強Al-Zn-Mg-Cu-Sc-Zr合金板材制備工藝，其特征在于，包括以下步驟：

(1)按照超高強Al-Zn-Mg-Cu-Sc-Zr合金組分熔煉后澆注，獲得合金鑄坯；

(2)對合金鑄坯在490-510℃下保溫1-3h后進行熱軋，所述的初軋溫度為480℃~490℃，終軋溫度為440℃~450℃，獲得合金板材；其中，所述的軋制道次為5~6道次，總壓下量為73.33%~80%，單道次壓下量為20%~30%；

(3)對合金板材進行熱處理，包括固溶處理和回歸再時效處理，制得超高強Al-Zn-Mg-Cu-Sc-Zr合金板材，其中，所述的固溶處理工藝參數為(480-490°C)×(0.5-1.5h)，回歸再時效處理工藝參數為：

(140-160°C)×(17-19h)+(190-210°C)×(0.5-1.5h)+(150-170°C)×(17-19h)。

4.根據權利要求3所述的超高強Al-Zn-Mg-Cu-Sc-Zr合金板材制備工藝，其特征在于，所述的步驟(1)中，合金熔煉溫度為730℃~740℃；所述的Zn以純Zn形式加入，Mg以純Mg形式加入，Cu以純Cu形式加入，Sc以Al-2%Sc中間合金形式加入，Zr以Al-5%Zr中間合金形式加入，爐料加入順序為：純Al、Al-5%Zr中間合金、Al-2%Sc中間合金、純Cu、純Zn和純Mg；在加入純Zn時攪拌熔體；在加入純Mg時攪拌熔體。

5.根據權利要求3所述的超高強Al-Zn-Mg-Cu-Sc-Zr合金板材制備工藝，其特征在于，所述的步驟(1)中，澆注溫度為720℃~730℃。

6.根據權利要求3所述的超高強Al-Zn-Mg-Cu-Sc-Zr合金板材制備工藝，其特征在于，所述的步驟(2)中，軋制速度為0.5-2.5m/s。

7.根據權利要求3所述的超高強Al-Zn-Mg-Cu-Sc-Zr合金板材制備工藝，其特征在于，所述的步驟(2)中，第1道次壓下量為30%，當軋制道次為5道次時，所述的單道次壓下量值順序為第1道次≥第2道次≥第3道次≥第4道次≥第5道次≥；當軋制道次為6道次時，所述的單道次壓下量值順序為第1道次≥第2道次≥第3道次≥第4道次≥第5道次≥第6道次。

8.根據權利要求3所述的超高強Al-Zn-Mg-Cu-Sc-Zr合金板材制備工藝，其特征在于，所述的步驟(2)中，合金板材厚度為6mm~8mm。