[發明專利]一種具有異質結構的強韌型鋁合金板及其制備方法

在審

• 申請號: 202310338544.8
• 申請日: 2023-03-31
• 公開（公告）號: CN116479294A
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 曹慧霞;聶存珠;唐勁松;高勇進;陳國楨
• 申請（專利權）人: 上海華峰鋁業股份有限公司
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;C22C1/03;C22F1/04;C21D9/00;B21C23/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 王艷齋

1.一種具有異質結構的強韌型鋁合金板，其特征在于，所述鋁合金板的材質為可熱處理強化鋁合金，所述可熱處理強化鋁合金中含有Zr元素和Sc元素；

所述Zr元素和Sc元素的含量以質量百分比計，0.1wt％≤Zr+Sc≤0.26wt％且0.86≤Zr/Sc≤1.86；

所述初生Al₃(Sc,Zr)相平均尺寸≤1.2μm；次生Al₃(Sc,Zr)相平均尺寸≤20nm；

所述異質結構包括存在于所述鋁合金板的顯微組織中的再結晶組織和纖維狀組織，所述再結晶組織的最小分布單元為再結晶組織團簇，所述再結晶組織團簇由單個再結晶晶粒匯聚形成；所述再結晶組織團簇分布在所述纖維狀組織中。

2.根據權利要求1所述的具有異質結構的強韌型鋁合金板，其特征在于，所述可熱處理強化鋁合金為2XXX系、6XXX系或7XXX系鋁合金中的任意一種。

3.根據權利要求1所述的具有異質結構的強韌型鋁合金板，其特征在于，所述Zr元素和Sc元素的含量以質量百分比計，0.18wt％≤Zr+Sc≤0.26wt％，優選為0.2wt％≤Zr+Sc≤0.24wt％。

4.根據權利要求1所述的具有異質結構的強韌型鋁合金板，其特征在于，所述再結晶組織團簇的大小為≤200μm²；

優選地，所述再結晶組織團簇的分布密度為200～220個/mm²；

優選地，所述再結晶組織團簇均勻地分布在所述纖維狀組織中。

5.根據權利要求1所述的具有異質結構的強韌型鋁合金板，其特征在于，所述異質結構中單個再結晶晶粒的大小為7～12μm²。

6.一種如權利要求1～5任一項所述的具有異質結構的強韌型鋁合金板的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：

(1)按照合金成分配比，將鋁合金板的原料熔化后并攪拌，并依次進行精煉、扒渣和低頻電磁澆鑄，得到鑄錠；

(2)將步驟(1)所述鑄錠進行二級均勻化熱處理，得到鑄棒；

(3)將步驟(2)所述鑄棒進行擠壓成型，得到半成品板材；

(4)將步驟(3)所述半成品板材進行二級固溶處理；

(5)將步驟(4)所述二級固溶處理后的板材進行時效熱處理，得到所述具有異質結構的強韌型鋁合金板。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述低頻電磁澆鑄的磁場強度為1.2×10⁴～3.6×10⁴a/M，且電流頻率為15～30Hz。

8.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述擠壓成型的擠壓溫度為400～460℃，擠壓速度為0.1～0.5m/min。

9.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟(4)所述二級固溶處理的第一級固溶溫度為350～400℃，時間為2～4h；

優選地，所述鋁合金板為7XXX合金時，步驟(4)所述二級固溶處理的第二級固溶溫度為460～480℃，時間為1～2h；或所述鋁合金板為6XXX合金時，步驟(4)所述二級固溶處理的第二級固溶溫度為520～540℃，時間為1～2h。

10.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟(5)所述時效熱處理包括T4、T6或T74工藝。