一种高钪含量的超高强度铝合金及其制造方法

摘要

本发明涉及一种高钪含量的超高强度铝合金及其制造方法，抗拉强度超过900MPa，属于材料加工领域。粉末冶金技术可以制备普通铸锭法难以制备的高合金化合金，尤其是Zr、Sc等元素含量高的合金，这些合金的强度极高，可以作为航空航天器的重要关键结构材料。本发明的目的是研制一种采用粉末冶金加后续挤压加工的方法制备高钪含量的超高强度铝合金。抗拉强度超过900MPa，满足航空航天器的材料要求。

主权项

一种高钪含量的超高强度铝合金的制造方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)按照如下合金成分进行配料(wt.％)：Zn:8.0～9.5，Mg:1.8～3.5，Cu:1.2～2.5，Sc:0.3～1.0，Zr:0.3～1.5，Al余量；(2)将精Al料、Al‑Cu中间合金在1000℃下采用中频炉进行熔化；(3)待完全熔化后加入纯Zn、Al‑Zr和Al‑Sc，充分搅拌，温度过热至1100℃时，中频炉断电，用钟罩迅速将纯Mg压入合金液中，合金液充分搅拌后进行除气精炼处理从而控制杂质Si和Fe的含量，所用的精炼剂为C₂Cl₆+TiO₂；(4)精炼后边搅拌边浇铸，获得预制锭；(5)预制锭在超声雾化炉中进行二次重熔，重熔温度1100℃，然后采用氮气进行超声雾化制粉；(6)合金粉末进行筛粉，取60～110um之间的粉末，装入铝合金制备的包套中；(7)在400℃下对装有合金粉末的包套进行真空除气处理，真空度＜5×10^‑2Pa，保持2小时以上；(8)除气后对包套进行密封，包套在380℃～420℃下进行挤压，获得一次挤压棒材；(9)一次挤压棒材在390℃～420℃下进行二次挤压；(10)二次挤压棒材在435℃～445℃下进行固溶处理，固溶处理后进行冷水淬火，淬火后的棒材在130℃～135℃下进行人工时效处理。