一种Al-Zn-Mg-Cu系超高强铝合金的制备工艺

摘要

本发明提供的一种Al-Zn-Mg-Cu系超高强铝合金，各组份及其质量百分比为：Zn含量为10-13%,Mg含量为1.8-2.6%，Cu含量为1.8-2.6%，Ce含量为0.15-0.35%，Sc含量0.05-0.15%，Zr含量为0.10-0.20%，杂质元素Si含量≤0.1%，Fe含量≤0.15%，Ti含量≤0.05%，其它杂质元素总的含量≤0.15%，Al为平衡元素。本发明还提出该合金的制备方法，本合金具有优良的力学性能和较低的制备成本。

主权项

Al‑Zn‑Mg‑Cu超高强铝合金的制备方法，所述Al‑Zn‑Mg‑Cu超高强铝合金，各组份及其质量百分比为：Zn含量为10‑13%, Mg含量为1.8‑2.6%，Cu含量为1.8‑2.6%，Ce含量为0.15‑0.35%，Sc含量0.05‑0.15%，Zr含量为0.10‑0.20%，杂质元素Si含量≤0.1%，Fe含量≤0.15%，Ti含量≤0.05%，其它杂质元素总的含量≤0.15%，Al为平衡元素，制备方法包括以下三个步骤：1）将Al、Zn、Mg、Cu、Ce、Sc和Zr按成分配料，其中Al、Mg和Zn以纯度＞99.99wt.%的工业纯Al、Mg和纯Zn形式添加，Cu、Ce、Sc和Zr 分别以Al‑50wt.%Cu、Mg‑29wt.%Ce、Al‑3wt.%Sc和Mg‑31wt.%Zr中间合金的形式添加；合金熔炼在电阻炉中采用石墨坩埚进行，当石墨坩埚的温度达到200‑250℃后，加入已预热的纯Al、纯Zn和Al‑50wt.%Cu和Al‑3wt.%Sc中间合金并将其熔化，熔化后升温到720‑740℃，然后加入已预热的纯Mg、Mg‑29wt.%Ce和Mg‑31wt.%Zr中间合金，待这些中间合金熔化并搅拌后升温到740‑760℃，然后细化精炼处理5‑10分钟，处理完毕后搅拌合金熔体并在750℃静置25‑40分钟，静置完毕后捞去合金熔体表面的浮杂，然后进行铸造；所述的细化精炼处理采用复合细化精炼剂，其组成为10~30%氟化铈、40~60%颗粒状富铈混合稀土和10~30%六氯乙烷，其中富铈混合稀土中的稀土含量大于90%，铈含量大于60%，颗粒尺寸不大于1毫米；2）在铸造过程中当合金的温度降到固相线温度以下的均匀化处理温度后，将合金放入箱式电阻炉中保温，然后将试样取出空冷至室温；3）将铸造和均匀化处理后得到的合金进行挤压变形处理；4）将挤压变形处理得到的合金进行固溶和时效处理。