CN102876941A

CN102876941A - 高强度铝合金

Info

Publication number: CN102876941A
Application number: CN 201210321922
Authority: CN
Inventors: 朱培元
Original assignee: KUNSHAN YUANFENG ALUMINUM Co Ltd
Current assignee: KUNSHAN YUANFENG ALUMINUM Co Ltd
Priority date: 2012-09-04
Filing date: 2012-09-04
Publication date: 2013-01-16

Abstract

本发明公开了一种高强度铝合金，是一种Al-Zn-Mg-Cu系铝合金，包括按质量百分比组成的下列成分：Zn：7.0%-9.0%，Mg：1.3%-2.0%，Cu：1.5%-3.0%，Si：≤0.1%，Mn：0.1%-0.3%，Fe：≤0.3%，其余为Al和不可避免的微量元素，且Zn/Mg：3.0-3.5。通过上述方式，本发明能够提高铝合金的比强度、硬度、耐腐蚀性能、韧性、加工性能和焊接性能等。

Description

高强度铝合金

技术领域

本发明涉及金属材料领域，特别是涉及一种高强度铝合金。

背景技术

Al-Zn-Mg-Cu系铝合金是20世纪60年代以航空航天用材为背景研制并发展起来的一类高性能铝合金，具有轻质、高强度、高韧性和低成本等一系列优点，广泛应用于航空、交通运输、舰艇和兵器等领域，具有极高的应用价值。

传统的Al-Zn-Mg-Cu系铝合金，由于铝合金中的Zn含量控制在5.5％左右，导致铝合金的强度很难突破700 MPa，且铝合金的综合性能不佳。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种高强度铝合金，能够提高铝合金的比强度、硬度、耐腐蚀性能、韧性、加工性能和焊接性能等。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种高强度铝合金，是一种Al-Zn-Mg-Cu系铝合金板，包括按质量百分比组成的下列成分：包括按质量百分比组成的下列成分：Zn：7.0%-9.0%，Mg：1.3%-2.0%，Cu：1.5%-3.0%，Si：≤0.1%，Mn：0.1%-0.3%，Fe：≤0.3%，其余为Al和不可避免的微量元素，且Zn/Mg：3.0-3.5。

在本发明一个较佳实施例中，所述不可避免的微合金元素包含Li、Sc、Zr、Ag和Be。

在本发明一个较佳实施例中，所述不可避免的微合金元素的质量百分比为0.05%-1.0%。

本发明的有益效果是：本发明揭示了一种高强度铝合金，通过对合金元素的合理优化匹配，提高铝合金的比强度、硬度、耐腐蚀性能、韧性、加工性能和焊接性能等，广泛应用于航空和航天领域。

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

本发明实施例包括：

一种高强度铝合金，是一种Al-Zn-Mg-Cu系铝合金板，包括按质量百分比组成的下列成分：包括按质量百分比组成的下列成分：Zn：7.0%-9.0%，Mg：1.3%-2.0%，Cu：1.5%-3.0%，Si：≤0.1%，Mn：0.1%-0.3%，Fe：≤0.3%，其余为Al和不可避免的微量元素，且Zn/Mg：3.0-3.5。

其中，所述不可避免的微合金元素包含Li、Sc、Zr、Ag和Be。

所述不可避免的微合金元素的质量百分比为0.05%-1.0%。

各微量元素的作用如下：

Li：密度小，是最轻的金属。用在铝合金中，可使铝合金轻量化，并改善铝合金的力学性能，提高铝合金的抗应力腐蚀性，可提高强度20%以上，同时具有很好的韧性。

Sc：是一种稀土元素，在铝合金中加入少量Sc，能够提高铝合金的再结晶温度，且高温强度、结构稳定性、焊接性能和抗腐蚀性能均明显提高，并可避免高温下长期工作时易产生的脆化现象，同时可提高强度。

Zr：是一种稀有金属，具有惊人的抗腐蚀性能、极高的熔点、超高的硬度和强度等特性，被广泛用在航空航天、军工、核反应、原子能领域。在铝合金中加入微量的Zr，能够提高铝合金的抗应力腐蚀性能、淬火敏感性、抗再结晶能力和断裂性能。

Ag：富有很高的延展性，是导电性和导热性能最好的金属。可提高铝合金的稳定性。

Be：是最轻的碱土金属元素，也是最轻的结构金属之一。在铝合金中加入少量的Be，可使铝合金轻量化，且能够提高铝合金的抗腐蚀性和热稳定性。广泛应用于航空工业领域。

本发明的高强度铝合金，其屈服强度可达到600Mpa，抗拉强度达到800Mpa以上，延伸率在12%左右，具有良好的抗时效稳定性、延展性和综合强韧性。

本发明揭示了一种高强度铝合金，通过对合金元素的合理优化匹配，提高铝合金的比强度、硬度、耐腐蚀性能、韧性、加工性能和焊接性能等，广泛应用于航空和航天领域。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种高强度铝合金，是一种Al-Zn-Mg-Cu系铝合金，其特征在于，包括按质量百分比组成的下列成分：Zn：7.0%-9.0%，Mg：1.3%-2.0%，Cu：1.5%-3.0%，Si：≤0.1%，Mn：0.1%-0.3%，Fe：≤0.3%，其余为Al和不可避免的微量元素，且Zn/Mg：3.0-3.5。

2.根据权利要求1所述的高强度铝合金，其特征在于，所述不可避免的微合金元素包含Li、Sc、Zr、Ag和Be。

3.根据权利要求2所述的高强度铝合金，其特征在于，所述不可避免的微合金元素的质量百分比为0.05%-1.0%。