[發明專利]一種Al-Zn-Mg-Fe系鋁合金材料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202110790582.8
• 申請日: 2021-07-13
• 公開（公告）號: CN113502421B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 周吉學;劉洪濤;晁延吉;張素卿;王娜娜;程開明;吳建華;劉運騰;王西濤
• 申請（專利權）人: 山東省科學院新材料研究所
• 主分類號: C22C21/10
• 分類號: C22C21/10;C22C1/03;C22C1/06;C22F1/053
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 王磊

1.一種Al-Zn-Mg-Fe系鋁合金材料的制備方法，其特征在于：按照元素組成進行配料，并進行鋁合金熔煉，再用鐘罩壓入六氯乙烷或通入氬氣進行除氣、除渣精煉，澆鑄得到Al-Zn-Mg-Fe系鋁合金；

其中，所述Al-Zn-Mg-Fe系鋁合金材料包括如下質量分數的基礎合金元素：Zn：6.5~15%，Mg：1.4~4.5%，Fe：0.3~1.5%和共晶元素0.6~14.8%，Al為余量；

所述共晶元素為Ce、Y、Nd、Ca、Ni、Co的一種或多種;

鋁合金材料還包括輔助元素，輔助元素為Zr與Sc、Er、Yb中一種或多種的復配，輔助元素的量為0.1~1.6%；

其中，所述共晶元素中，Ce：0~1.6%，Y：0~1.6%，Nd：0~1.6%，Ca：0~4%，Ni：0~2.8%，Co：0~3.2%；所述輔助元素中，Zr：0.1~0.3%，Sc：0~0.3%，Er：0~0.5%，Yb：0~0.5%；

其中，所述Al-Zn-Mg-Fe系鋁合金材料室溫鑄態抗拉強度≥450MPa，室溫擠壓變形態抗拉強度≥580MPa，300℃下鑄態抗拉強度≥200 MPa，300℃下擠壓態抗拉強度≥120 MPa，350℃下鑄態抗拉強度≥150 MPa，350℃下擠壓態抗拉強度≥90 MPa；

其中，所述鋁合金中，Zn/Mg=2~4，(Ce+Y+Nd)/Fe=2~4，Ca/Fe=5~10，(Ni+Co)/Fe=1~3，Zr+Sc+Er+Yb＜1.6%；

其中，鋁合金熔煉溫度為750~850℃；精煉溫度為740~750℃。

2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述鋁合金材料采用高純鋁或A00標準鋁作為主原料。

3.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于：精煉后靜置30 min以上，并降溫至700~730℃，進行澆鑄。

4.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于：當鋁合金材料用作鑄造鋁合金時，鑄造完成后，還需在350~550℃范圍內進行多級固溶處理并快速淬火，最后在110~130℃溫度范圍內進行時效處理。

5.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于：當鋁合金材料用作變形鋁合金時，鑄造之后需先在350~550℃范圍內進行均勻化處理，再在380~520℃范圍內進行熱變形；變形后在430~490℃范圍內進行固溶處理并快速淬火或采取擠壓過程在線淬火的方式，最后在110~130℃范圍內進行時效處理。

6.一種由權利要求1-5任一項所述的制備方法制備得到的Al-Zn-Mg-Fe系鋁合金材料。

7.權利要求6所述的Al-Zn-Mg-Fe系鋁合金材料在航空航天、汽車、生物醫療、石油裝備和電子領域中的應用。