[發明專利]一種Al-Zn-Mg-Cu-Re鋁合金及其制備方法

有效

• 申請號: 202110685591.0
• 申請日: 2021-06-21
• 公開（公告）號: CN113373356B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 傅宇東;王大偉;李婷;叢福官;付金來;劉國潭;劉斌;孫克強
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: C22C21/10
• 分類號: C22C21/10;C22C1/03;C22C1/06;C22F1/053;C21D8/02;C21D1/18
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳泉清

本發明提供一種Al?Zn?Mg?Cu?Re鋁合金制備方法，它涉及一種含稀土元素的高強?耐腐蝕鋁合金材料的制備方法。本發明的目的是要解決現有鋁合金材料存在的高強與耐蝕性能不匹配的問題。一種含稀土元素的高強?耐腐蝕新型Al?Zn?Mg?Cu?Re鋁合金由由Zn、Mg、Cu、Zr、Ti、Al及稀土元素La、Ce制成。制備方法：一、配料；二、鑄造得到含稀土Al?Zn?Mg?Cu?Re鋁合金鑄錠；三、均勻化處理；四、軋制得到合金板材；五、固溶處理；六、預拉伸；七、時效處理。優點：具備高強、耐腐蝕性能。本發明主要用于制備一種高強?耐腐蝕的Al?Zn?Mg?Cu?Re鋁合金。

技術領域

本發明涉及一種鋁合金及其制備方法，尤其涉及含稀土元素的高強-耐腐蝕 Al-Zn-Mg-Cu-Re鋁合金的制備方法。

背景技術

含稀土的高強鋁合金在軌道交通、航空、航天等領域有部分應用，相比于傳統高強鋁合金，細化晶粒，提高了強度和耐腐蝕性等性能，但現技術不是很成熟，仍需進行研究及其應用廣泛推廣。

發明內容

本發明的目的是要解決高強鋁合金板材存在強度與耐蝕性能不匹配的問題，而提供一種Al-Zn-Mg-Cu-Re鋁合金及其制備方法。

本發明的目的是這樣實現的：

一種Al-Zn-Mg-Cu-Re鋁合金，該Al-Zn-Mg-Cu-Re系鋁合金板材由Zn、Mg、Cu、Zr、Ti、Al及稀土元素La、Ce制成，其中Zn的質量分數為5.5％～6.5％，Mg的質量分數為 2.0％～3.2％，Cu的質量分數1.0％～1.8％，Zr的質量分數為0.08％～0.15％，Ce的質量分數為0.05％～0.03％，La的質量分數為0.05％～0.3％，Si的質量分數＜0.1％，Fe的質量分數0.15％， Mn的質量分數＜0.05％，Cr的質量分數＜0.04％，Ti的質量分數0.1％，單個雜質的質量分數＜0.05％，合計雜質的質量分數＜0.15％，余量為Al。

所述Al-Zn-Mg-Cu-Re鋁合金中Zn的質量分數為6.0％，Mg的質量分數為2.6％，Cu的質量分數為1.4％，Zr的質量分數為0.11％，La的質量分數為0.05％，Ce的質量分數為0.05％， Fe的質量分數0.15％，Si的質量分數0.1％，Ti的質量分數0.1％，Mn的質量分數為＜0.05％， Cr的質量分數為＜0.04％，單個雜質的質量分數＜0.05％，合計雜質的質量分數＜0.15％，余量為Al。

一種Al-Zn-Mg-Cu-Re鋁合金的制備方法，按下步驟完成的：

一、配料：按照Zn的質量分數為5.5％～6.5％，Mg的質量分數為2.0％～3.2％，Cu的質量分數1.0％～1.8％，Zr的質量分數為0.08％～0.15％，Ce的質量分數為0.05％～0.03％，La的質量分數為0.05％～0.3％，Si的質量分數＜0.1％，Fe的質量分數0.15％，Mn的質量分數＜ 0.05％，Cr的質量分數＜0.04％，Ti的質量分數0.1％，單個雜質的質量分數＜0.05％，合計雜質的質量分數＜0.15％，余量為Al，稱取高精純鋁錠、純鎂錠、純鋅錠、Al-Cu(40％) 中間合金、Al-Zr(5％)中間合金、Al-La(20％)中間合金、純Ce和鋁鈦硼晶粒細化劑；

二、鑄造：將步驟一稱取的高精純鋁錠、純鎂錠、純鋅錠、Al-Cu中間合金、Al-Zr中間合金在750℃下熔化后，再加入Al-La(20％)中間合金、純Ce、鋁鈦硼細化劑及2#覆蓋劑，第一次攪拌靜置15min后，再分別進行第二次和第三次攪拌、靜置，待溫度在700℃～720℃下進行除渣、鑄造，得到含稀土元素La、Ce的新型Al-Zn-Mg-Cu-Re鋁合金鑄錠；所述 Al-Zn-Mg-Cu-Re鋁合金鑄錠的厚度為50mm的小規格方鑄錠；

三、均勻化：針對步驟二所得到的Al-Zn-Mg-Cu-Re鋁合金方鑄錠進行均勻化處理，出爐空冷至室溫，然后將均勻化鑄錠銑面至表面無明顯缺陷為止，獲得均勻化鑄塊；