一种高强度铝合金型材及其制备方法

摘要

本发明公开了一种高强度铝合金型材及其制备方法，按质量百分数比该合金化学成分为：Si 0.1-0.3、Zn 4.2-5.0、Mg 3.5-4.5、Cu 0.6-1.2、Bi 0.3-0.5、Nb 0.25-0.45、Mn 0.1-0.3、Cr 0.15-0.25、V 0.05-0.15、Ti 0.04-0.08、Sc 0.1-0.2、Yb 0.03-0.06、余量为Al。本发明铝合金型材具有很高的机械强度，拉啦强度可达650MPa以上,屈服强度可达480MPa以上，且具有较高的韧性，较好的抗应力腐蚀开裂性能、良好的热加工性以及优良的焊接性能，可以作承受满较大的结构材料，广泛应用于航空航天领域。

主权项

一种高强度铝合金型材，其特征在于，按质量百分数比该合金化学成分为：Si 0.1‑0.3、Zn 4.2‑5.0、Mg 3.5‑4.5、Cu 0.6‑1.2、Bi 0.3‑0.5、Nb 0.25‑0.45、Mn 0.1‑0.3、Cr 0.15‑0.25、V 0.05‑0.15、Ti 0.04‑0.08、Sc 0.1‑0.2、Yb 0.03‑0.06、余量为Al；所述的高强度铝合金型材的制备方法，包括以下步骤：（1）按配方配比计算称取炉料，取铝锭、锌锭加入熔化炉中加热熔化，当熔液温度达730‑750℃时，依次加入镁锭、Al‑25wt%Cu中间合金、Al‑5wt%Nb中间合金、Al‑1wt%V中间合金，搅拌均匀后继续升温至755‑785℃，依次加入Al‑5wt%Bi中间合金、Al‑3wt%Mn中间合金、Al‑2wt%Cr中间合金，炉料全部熔化后，搅拌20‑30min，使成分均匀，调整温度至745‑765℃，通过氮气将精炼剂吹入至熔液面2/3处进行精炼，精炼剂用量为溶液重量的1‑2%，精炼20‑30min后扒渣，静置15‑20min，调整温度至720‑740℃，加入其它剩余合金元素成分，搅拌10‑15min后，取样分析、调整至合格，以气体流量为1‑2L/min通75%Ar+25%Cl2混合气体除气精炼15‑20min，扒渣，升温至740‑760℃，保温静置10‑15min后即可出炉浇注，浇注温度为680‑700℃；（2）将步骤（1）得到的铸坯加入到熔化炉中，加热至725‑745℃，待其完全熔化后，搅拌15‑25min后进行第二次取样分析，然后调整温度至710‑730℃，以气体流量为2‑3L/min通60%N2+20%Cl2+20%CO混合气体除气精炼15‑20min，扒渣后静置20‑30min，取样进行炉前快速分析，分析结果符合合金成分要求即可出炉浇注，浇注温度为690‑710℃；（3）将步骤（2）得到的重熔铸坯在均匀化处理炉中进行均匀化处理：先在360‑420℃下保温4‑6h，空冷至室温，再在475‑495℃下保温5‑10h，然后强风冷却至220‑260℃，保温2‑3h，空冷至室温；（4）将均匀化后的铸坯挤压成型，挤压温度为480‑500℃，挤压速率为15‑20m/min，然后将挤出的型材采用在线风冷或水雾冷却淬火，淬火后进行拉伸矫直, 拉伸变形量为1.5‑2.5%；（5）将拉伸矫直后的铝合金型材进行单级时效处理：在100‑120℃下保温24‑36h，出炉空冷至室温；所述的精炼剂由以下重量份的的组分组成：硝酸钠18‑24、氟酸钛钾5‑10、氯化钾33‑41、氯化锌15‑20、硫酸钠3‑8、五氯化磷10‑15、氟硼酸钠12‑18、氟化铝8‑14、碳酸钙16‑22、木炭粉10‑15。