CN108330361B - 一种汽车保险杠用7000系合金材料及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种汽车保险杠用7000系合金材料，其特征在于：铝合金的合金成分包括：Zn、Mg、Cu、Zr、Ti、Sn、Mn、Ag、Co、Sc、Yb、B、Cr4，余量为铝和不可避免的杂质，并使Mg/Zn比为0.17‑0.19、Cu/Mg比为0.43‑0.53、Cu/Ti比为1.5‑1.8，其他单个杂质≤0.005％，杂质总和≤0.1％，铝合金晶粒平均粒径为20‑40μm，通过SEM和TEM观察时合金中强化相MgZn2面积率1‑1.6%且平均尺寸为50‑60nm，Mg2Sn面积率0.3‑0.6%且其平均尺寸为30‑50nm，Al6Mn面积率0.3‑0.4%且其平均尺寸为20‑30nm，Al3Ti面积率0.5‑0.8%且其平均尺寸为20‑30nm，屈服强度为580‑650MPa，抗拉强度为670‑720MPa，延伸率为18‑23%。
Description
技术领域
本发明内容属于金属材料领域，具体公开了一种汽车保险杠用7000系合金材料及其生产方法。
背景技术
近年来，为了节约资源和能源、减轻对环境的污染程度，高强度、轻量化已经逐渐成为金属材料领域研究发展的共识。而随着汽车产销量的同时不断提高，汽车零部件的轻量化需求也是越来越强烈。为了应对这样日益增长的物质需求，科研人员越来越关注在汽车车体之中将面板(引擎罩、车门、车顶等的外面板、内面板)，和保险杠加强件以及车门防撞梁等的适用铝合金材料，部分替代钢板等的钢铁材料。但是，为了汽车车体的更轻量化，汽车构件之中，还需要在特别有助于轻量化的车架、梁柱等的汽车结构构件中，也扩大铝合金材料的应用。 但是，这些汽车结构构件所要求的0.2％屈服强度为350MPa以上等，与所述汽车面板相比，需要高强度化。基于这一点，所述汽车面板所使用的成形性、强度和耐腐蚀性优异，而且因低合金组成而再循环性优异的6000系铝合金板，即使控制组成和固溶处理和淬火处理、人工时效硬化处理，也远远无法实现期望的高强度化。
现代工业的发展对7xxx 系铝合金的强度、韧性、抗应力腐蚀性能及焊接性能提出了更高的要求。人们在开发7xxx 系铝合金时，遇到了提高合金的强度势必会降低合金的焊接性能的瓶颈。各种铝合金结构件主要是通过焊接成形，因而焊接性能是7xxx 系铝合金重要的工艺性能指标，在合金设计时，必须综合考虑合金的各项性能指标，兼顾合金的焊接性能。改善7xxx系铝合金性能的方法主要包括改变热处理工艺和成分设计两个方面。如果不能同时兼顾析出相类型和析出相尺寸，就无法得到希望的性能，比如高强度、轻质、便于加工成形、良好的焊接性、产品外观好等特点。为此，本发明在成分和制备工艺上进行调整，使得屈服强度为580-650MPa，抗拉强度为670-720MPa，延伸率为18-23%、良好的焊接性，本发明实施容易，成本较低，具有显著的社会和经济效益，应用前景广阔。
发明内容
本发明是对合金成分进行优化，利用轧制并结合特定的热处理工艺制备汽车保险杠用7000系合金材料的铝合金的方法。制造的铝合金，表面质量好、耐腐蚀性能好、力学性能与焊接性能优异、便于后续冲压成形且无裂纹。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种汽车保险杠用7000系合金材料，其特征在于：铝合金的合金成分按质量分数计为：Zn： 8.8-9.3、Mg：1.5-1.7、Cu：0.7-0.8、Zr：0.6-0.7、Ti：0.4-0.5、Sn：0.1-0.2、Mn：0.2-0.3、Ag：0.03-0.05、Co：0.01-0.02、Sc：0.01-0.02、Yb: 0.01-0.02、B ：0.001-0.005、Cr：0.002-0.004，余量为铝和不可避免的杂质，并使Mg/Zn比为0.17-0.19、Cu/Mg比为0.43-0.53、Cu/Ti比为1.5-1.8，其他单个杂质≤0.005％，杂质总和≤0.1％，铝合金晶粒平均粒径为20-40μm，通过SEM和TEM观察时合金中强化相MgZn2面积率1-1.6%且平均尺寸为50-60nm，Mg2Sn面积率0.3-0.6%且其平均尺寸为30-50nm，Al6Mn面积率0.3-0.4%且其平均尺寸为20-30nm，Al3Ti面积率0.5-0.8%且其平均尺寸为20-30nm，屈服强度为580-650MPa，抗拉强度为670-720MPa，延伸率为18-23%。
进一步的，所述的汽车保险杠用7000系合金材料，其特征在于：铝合金的合金成分按质量分数计为Zn： 8.8、Mg：1.5、Cu：0.7、Zr：0.6、Ti：0.4、Sn ：0.1、Mn ：0.2、Ag：0.03、Co：0.01、Sc：0.01、Yb: 0.01、B ：0.001、Cr：0.002，余量为铝和不可避免的杂质，并使Mg/Zn比为0.17、Cu/Mg比为0.47、Cu/Ti比为1.75，其他单个杂质≤0.005％，杂质总和≤0.1％。
进一步的，所述的汽车保险杠用7000系合金材料，其特征在于：铝合金的合金成分按质量分数计为Zn： 9.0、Mg：1.6、Cu：0.75、Zr：0.65、Ti：0.45、Sn ：0.15、Mn ：0.25、Ag：0.035、Co：0.015、Sc：0.015、Yb: 0.015、B ：0.002、Cr：0.003，余量为铝和不可避免的杂质，并使Mg/Zn比为0.178、Cu/Mg比为0.47、Cu/Ti比为1.67，其他单个杂质≤0.005％，杂质总和≤0.1％。
进一步的，所述的汽车保险杠用7000系合金材料，其特征在于：铝合金的合金成分按质量分数计为：Zn：9.3、Mg：1.7、Cu：0.8、Zr：0.7、Ti：0.5、Sn ：0.2、Mn ：0.3、Ag：0.05、Co：0.02、Sc：0.02、Yb: 0.02、B ：0.005、Cr：0.004，余量为铝和不可避免的杂质，并使Mg/Zn比为0.183、Cu/Mg比为0.47、Cu/Ti比为1.6，其他单个杂质≤0.005％，杂质总和≤0.1％。
所述的汽车保险杠用7000系合金材料的生产方法，具体生产方法是：
(1)按设计的铝合金组分配比，分别取以99.99%以上的工业纯铝、纯锌为主原料，纯铝熔化温度设置为680℃，待纯铝熔化后依次加入适当数量的99.99%以上的纯镁、99.99%以上的纯Sn、Al-10Zr中间合金、Al-50Cu中间合金、Al-2Sc中间合金，另外Ti、Mn、Ag、Co、Yb、Cr、B以低熔点的中间合金形式加入；逐渐升温待合金原料全部熔化后，加入表面覆盖剂，铝合金覆盖剂成分是氯化钠 50%、氯化钾30%、氟化钠5%、冰晶石15%；静置5分钟之后加入精炼剂，铝合金精炼剂成分是NaNO3 40%、KNO3 40%、石墨粉5%、冰晶石粉末 5%、NaCl 10%，搅拌、扒渣；之后将铝合金熔体经在线除气和50目的陶瓷过滤板，最后采用半连续铸造法进行铸造，半连续铸造温度为720℃，铸造速度为70-80mm/min，冷却水强度为0.1MPa～0.2MPa，并且结晶器内布置电磁感应线圈，磁场的频率为1000～3000Hz，结晶器中心位置的磁场强度为15～25mT；浇铸成为断面为10 cm厚×50cm宽，长度为100-120cm的铝合金坯料；
（2）将步骤（1）制得的铝合金坯料加热至490-510℃，保温10-12小时进行均匀化处理后，随炉冷至热轧温度为415-425℃，热轧的变形道次为5-6道次，终轧温度为250-270℃的条件下，总变形量为70-80％，轧制成2-3cm厚的热轧铝合金板；将热轧铝合金板在200-240℃进行热轧板退火处理1.5-2h，然后降温至150-160℃进行冷轧，冷轧的变形道次为5-6次，冷轧的总变形量为50-75％，轧制成1-2cm厚的冷轧铝合金板；
（3）将冷轧铝合金板以5-10℃/min的升温速率逐渐加热到470℃条件下固溶处理3h，再以4-6℃/min的升温速率逐渐加热到在480℃条件下固溶处理2h，然后以60-70℃/s的冷却速度急速降温至常温； 再将淬火后的冷轧铝合金在120℃条件下时效处理12-18h；
进一步的，所述的汽车保险杠用7000系合金材料的生产方法，其特征在于：将步骤（1）制得的铝合金坯料加热至500℃，保温11小时进行均匀化处理后，随炉冷至热轧温度为420℃，热轧的变形道次为5道次，终轧温度为260℃的条件下，总变形量为75％，轧制成2.5cm厚的热轧铝合金板；将热轧铝合金板在220℃进行热轧板退火处理1.5h，然后降温至160℃进行冷轧，冷轧的变形道次为6次，冷轧的总变形量为60％，轧制成1cm厚的冷轧铝合金板。
进一步的，所述的汽车保险杠用7000系合金材料的生产方法，其特征在于：将冷轧铝合金板以8℃/min的升温速率逐渐加热到470℃条件下固溶处理3h，再以5℃/min的升温速率逐渐加热到在480℃条件下固溶处理2h，然后以65℃/s的冷却速度急速降温至常温；再将淬火后的冷轧铝合金在120℃条件下时效处理15h。
本发明合金元素作用以及设定理由：
Zn作为必须的合金元素，与Mg一起在固溶处理后的室温时效时形成细小的析出物，使加工硬化特性提高，Zn 含量增加会增加焊接热裂纹倾向。另外，在人工时效处理时形成时效析出物而使强度提高。Zn含量低于8.8质量％时无法得到本专利希望的强度，另外不利于控制集组织，强度和成形性的平衡也有降低的可能性。另一方面，若Zn高于9.3质量％，则晶界析出物MgZn2增加，晶界腐蚀容易发生，耐腐蚀性劣化。因此Zn 8.8-9.3％。
Mg与Zn结合，通过沉淀硬化提高屈服强度，使加工硬化特性提高，Mg 的增加可降低合金焊接热裂倾向。在成形加工成结构材料之后的人工时效处理时形成时效析出物而使强度提高。Mg具有固溶强化的作用、并且具有其一部分与Si 化合而形成析出物、使抗拉强度、耐冲击性、耐弯曲疲劳特性以及耐热性提高的作用。若Mg含量过少，则在人工时效处理时不能形成强化相Mg2Si，不能满足前述时效硬化能和必要强度，不能发挥时效硬化能力。另一方面，若Mg含量过多，则引起表面质量出现恶化、弯曲加工性也降低、应力腐蚀开裂敏感性也变强。因此Mg：1.5-1.7%。
Cu能够抑制Al－Zn系合金的应力腐蚀开裂敏感性，具有使耐应力腐蚀开裂性提高。添加Cu，提高室温及高温强度，可以减小晶粒内外之间的电位差，改善耐应力腐蚀开裂性，有助于提高屈服强度。另外，也使耐常规腐蚀性提高。Cu含量低于0.7％时，耐应力腐蚀开裂性提高不明显。另一方面，若Cu含量高于0.8％，则轧制和焊接性降低。因此Cu：0.7-0.8%。
Zn、Mg 含量的添加应在固溶极限范围内，当 Zn 含量过高时，Zn 在基体中会造成偏析，形成粗大的第二相，导致合金容易出现裂纹，塑性降低。而 Mg 含量过高会降低合金的腐蚀性。前面也提到了Zn 含量增加会增加焊接热裂纹倾向，Mg 的增加可降低合金焊接热裂倾向，而且具体在焊接过程中，增加MgZn2 强化相数量，提高焊缝强度，所以Mg/ Zn比的限定很有必要，既控制了强度、又涉及了焊接性能。因此，调控好 Zn、Mg 含量和Mg/ Zn比才能得到良好的综合性能。Mg/ Zn比对耐应力腐蚀开裂性产生影响，如果Mg/ Zn比超过0.19，会容易产生应力腐蚀开裂。如果Mg/ Zn比低于0.17时，相对于Mg大过剩，过剩的Mg使得母相的晶格发生很大畸变，致使变形阻力升高，挤压性能低下。因此Mg/ Zn比为0.17-0.19。
Cu 元素的加入能够降低晶界与晶内的电位差，从而提高合金的抗腐蚀性，使合金变形均匀，减少应力集中，Cu 元素的含量高于 Mg 时，在合金内部会形成细小的 S 相（Al2CuMg)，S 相不起主要强化作用，而且在后续热处理过程中难以溶解，不利于合金性能适当的 Cu/Mg 比会获得良好的综合性能。因此Cu/Mg比为0.43-0.53。
Zr使固溶处理时的板的再结晶温度显著上升，因此固溶处理中的板的再结晶化的加热温度变高。使铸块及最终制品的晶粒微细化，有助于强度提高。Zr抑制再结晶、控制晶粒长大，减小铸态晶粒尺寸。微量的Zr 可细化合金组织，打乱凝固时柱状晶的方向性，破坏液态薄膜的连续性，因而可降低热裂倾向基于成本和再结晶对晶粒尺寸的影响，限定了Zr：0.6-0.7%。
Ti具有使铝合金铸块的晶粒微细化的效果，所以作为7000系合金， Ti低于0.001％时，得不到晶粒微细化效果。另一方面，Ti高于0.1％时，形成粗大的化合物，机械的特性劣化。微量的Ti可细化合金组织，打乱凝固时柱状晶的方向性，破坏液态薄膜的连续性，因而可降低热裂倾向，考虑到生产成本和其他元素的晶粒细化的效果，因此，Ti：0.4-0.5%。
如前面所述因为Cu可提高合金的强度，但会增加焊接热裂倾向，严重损害焊接性能，而Ti可细化合金组织、Ti可降低热裂倾向，所以考虑到热裂倾向需要限定Cu/Ti比为1.5-1.8。
Ag和Sn通过面向结构材料的成形加工后的人工时效处理，而使有助于强度提高的时效析出物微细地析出，具有促进高强度化的效果，因此根据需要添加。Al-Zn- Mg-Cu合金中加入微量Sn可提高合金时效的峰值硬度，延迟达到峰值时效的时间，并且提高过时效阶段的硬度值。这是由于在时效初期，降低基体中自由空位的浓度，减慢了时效过程中Mg、Zn原子的扩散。微量Sn可以在Al-Zn- Mg-Cu合金生成Mg2Sn相，为形核提供更多的质点，并且抑制凝固过程中界面的迁移，从而阻碍α-Al初晶相的长大，使晶粒细化，有利于提高合金的耐蚀性，因此Sn 0.1-0.2%。若Ag含量过多，则反而使轧制性和焊接性等诸特性降低。另外，强度提高效果也饱和，且 Ag比较贵。因此Ag：0.03-0.05%。
Mn、Cr：添加少量(一般不超过1%)的Mn 和Cr 可提高合金的抗应力腐蚀性能，焊接热裂倾向随Cr、Mn 含量的增加而降低。Mn晶粒微细化而有助于强度提高，如果含量低于0.2%，则强度降低。另一方面，如果Mn的含量高于0.3%，则形成粗大晶化物，因此延伸率降低。Cr均是具有将晶粒细化的作用的元素，具有在晶界析出而提高晶界强度的作用，所以Mn：0.2-0.3%、Cr：0.002-0.004%。
Co 、Sc、Yb均是具有将晶粒细化的作用的元素，具有在晶界析出而提高晶界强度的作用，在本发明耐蚀结构铝合金中同时添加Sc、Yb元素时，可以更有效地提升合金强度、塑性和耐蚀性等。Sc元素资源丰富、成本较低，Sc元素可以增加Zn、Mg元素的固溶度，促进时效过程中强化相η’相的析出，从而提高合金强度；Sc元素在铝合金中还能形成细小弥散且热稳定性较好的Al3Sc相，该相不仅具有抑制晶界迁移、细化晶粒组织的作用，还能作为一种强化相提高合金的强度。Yb元素在铝合金中可与Zr元素相互作用，形成纳米级Al3(Yb，Zr)弥散相，且相比无Yb合金中Al3Zr弥散相，其数量密度更大，尺寸更加细小，这会更进一步抑制铝合金的再结晶行为，改善合金的耐蚀性。Co如果含有0.01质量％以上，则能得到上述作用效果，能够提高抗拉强度、伸长率、耐冲击性及耐弯曲疲劳特性。另一方面，如果Co的含量超过0.02%，则含有该元素的化合物变得粗大，使加工性劣化，所以Co：0.01～0.02％。另外对于Sc、Yb也是存在类似的情况，不过根据各自性质不同，分别限定了Sc 0.01%～0.02%， Yb: 0.01-0.02％。
B是具有将熔化铸造时的铸锭的组织微细化的作用的元素。如果铸锭的组织粗大，则在铸造中发生铸锭断裂，在线材加工工序中发生断线，在工业方面并不理想。这是因为有如下倾向：如果B含量低于0.001质 量％，则无法充分发挥上述作用效果，另外，如果B含量超过0.005质量％，则腐蚀性、表面质量恶化。硼化处理后晶粒细化更有利于腐蚀性、表面质量和力学性能的同步提高。因此，B含量设定为0.001～0.005质量％。
其他单个杂质≤0.005％，杂质总和≤0.1％。
本发明具有如下优点及有益效果：
本发明利用特定的成分、结合特定的析出物控制形式，铝合金晶粒平均粒径为20-40μm，通过SEM和TEM观察时合金中强化相MgZn2面积率1-1.6%且平均尺寸为50-60nm，Mg2Sn面积率0.3-0.6%且其平均尺寸为30-50nm，Al6Mn面积率0.3-0.4%且其平均尺寸为20-30nm，Al3Ti面积率0.5-0.8%且其平均尺寸为20-30nm，屈服强度为580-650MPa，抗拉强度为670-720MPa，延伸率为18-23%，能够便于后续根据新能源汽车不能部位、不同形状时的成形加工，具有显著的社会和经济效益，应用前景广阔。
本发明中采用的熔炼工艺可以极大降低夹杂含量，提高产品的洁净度，能有效地减少疏松，气孔等缺陷，同时由于对晶粒尺寸的控制，避免了在轧制过程和后续可能的冲压成形过程中对铝合金表面质量的不利影响以及裂纹的产生。
本发明利用与特定成分匹配特定工艺能够极大的使得强度、延伸率得到提高，通常随固溶处理温度升高，强度先增加而后降低，伸长率随着固溶温度增加先降低而后增加，有些铝合金不进行固溶、有些进行一次固溶、有些进行2-3次多级固溶，本发明进行了多次固溶，而且对升温速度进行严格限制，避免了板坯温度不均匀引起的组织不均匀和性能不均匀，最终实现明显的再结晶，获得等轴细小晶粒，另外固溶之后的冷却速度也对最终的产品性能存在很大影响。本发明中均匀化处理、轧制、退火对最终的产品性能存在很大影响，比如合适的均匀化温度是使得晶界和晶粒内部分布不均匀的溶质原子能够重新均匀分布，同时还要保证铸锭原始组织中的非平衡共晶组织不发生熔化而产生过烧缺陷。均匀化温度的升高，晶界位置上的非平衡共晶组织和晶粒内的析出相数量逐渐减少，同时晶界形态也由较粗大的弯曲状逐渐变得平直和细化。均匀化时间的延长，晶界上的非平衡共晶相和晶粒内部的点状析出相逐渐减少，但是不同保温时间下的减少程度不同。
本发明得到的汽车保险杠用7000系合金材料具有组织性能稳定，腐蚀性、表面质量好和强度高、焊接性、降低焊接裂纹的特点，相对于传统方法可以有效的节约成本，提高产品质量，满足采用铝合金建筑材料的强度和腐蚀性、表面美观的要求，投产可获得可观的经济效益和显著的社会效益。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的说明：
下面参考示例实施方式对本发明技术方案作详细说明。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面 地传达给本领域的技术人员。
实施例1
一种汽车保险杠用7000系合金材料，其特征在于：铝合金的合金成分按质量分数计为：铝合金的合金成分按质量分数计为Zn： 8.8、Mg：1.5、Cu：0.7、Zr：0.6、Ti：0.4、Sn ：0.1、Mn ：0.2、Ag：0.03、Co：0.01、Sc：0.01、Yb: 0.01、B ：0.001、Cr：0.002，余量为铝和不可避免的杂质，并使Mg/Zn比为0.17、Cu/Mg比为0.47、Cu/Ti比为1.75，其他单个杂质≤0.005％，杂质总和≤0.1％。
所述的汽车保险杠用7000系合金材料的生产方法，具体生产方法是：
(1)按设计的铝合金组分配比，分别取以99.99%以上的工业纯铝、纯锌为主原料，纯铝熔化温度设置为680℃，待纯铝熔化后依次加入适当数量的99.99%以上的纯镁、99.99%以上的纯Sn、Al-10Zr中间合金、Al-50Cu中间合金、Al-2Sc中间合金，另外Ti、Mn、Ag、Co、Yb、Cr、B以低熔点的中间合金形式加入；逐渐升温待合金原料全部熔化后，加入表面覆盖剂，铝合金覆盖剂成分是氯化钠 50%、氯化钾30%、氟化钠5%、冰晶石15%；静置5分钟之后加入精炼剂，铝合金精炼剂成分是NaNO3 40%、KNO3 40%、石墨粉5%、冰晶石粉末 5%、NaCl 10%，搅拌、扒渣；之后将铝合金熔体经在线除气和50目的陶瓷过滤板，最后采用半连续铸造法进行铸造，半连续铸造温度为720℃，铸造速度为70-80mm/min，冷却水强度为0.1MPa～0.2MPa，并且结晶器内布置电磁感应线圈，磁场的频率为1000～3000Hz，结晶器中心位置的磁场强度为15～25mT；浇铸成为断面为10 cm厚×50cm宽，长度为100-120cm的铝合金坯料；
（2）将步骤（1）制得的铝合金坯料加热至490-510℃，保温10-12小时进行均匀化处理后，随炉冷至热轧温度为415-425℃，热轧的变形道次为5-6道次，终轧温度为250-270℃的条件下，总变形量为70-80％，轧制成2-3cm厚的热轧铝合金板；将热轧铝合金板在200-240℃进行热轧板退火处理1.5-2h，然后降温至150-160℃进行冷轧，冷轧的变形道次为5-6次，冷轧的总变形量为50-75％，轧制成1-2cm厚的冷轧铝合金板；
（3）将冷轧铝合金板以5-10℃/min的升温速率逐渐加热到470℃条件下固溶处理3h，再以4-6℃/min的升温速率逐渐加热到在480℃条件下固溶处理2h，然后以60-70℃/s的冷却速度急速降温至常温； 再将淬火后的冷轧铝合金在120℃条件下时效处理12-18h；
最终，铝合金晶粒平均粒径为37μm，通过SEM和TEM观察时合金中强化相MgZn2面积率1%且平均尺寸为52nm，Mg2Sn面积率0.4%且其平均尺寸为40nm，Al6Mn面积率0.35%且其平均尺寸为22nm，Al3Ti面积率0.6%且其平均尺寸为22nm，屈服强度为≥580MPa，抗拉强度为≥670MPa，延伸率≥21%。
实施例2
一种汽车保险杠用7000系合金材料，其特征在于：铝合金的合金成分按质量分数计为Zn： 9.0、Mg：1.6、Cu：0.75、Zr：0.65、Ti：0.45、Sn ：0.15、Mn ：0.25、Ag：0.035、Co：0.015、Sc：0.015、Yb: 0.015、B ：0.002、Cr：0.003，余量为铝和不可避免的杂质，并使Mg/Zn比为0.178、Cu/Mg比为0.47、Cu/Ti比为1.67，其他单个杂质≤0.005％，杂质总和≤0.1％。
所述的汽车保险杠用7000系合金材料的生产方法，具体生产方法是：
(1)按设计的铝合金组分配比，分别取以99.99%以上的工业纯铝、纯锌为主原料，纯铝熔化温度设置为680℃，待纯铝熔化后依次加入适当数量的99.99%以上的纯镁、99.99%以上的纯Sn、Al-10Zr中间合金、Al-50Cu中间合金、Al-2Sc中间合金，另外Ti、Mn、Ag、Co、Yb、Cr、B以低熔点的中间合金形式加入；逐渐升温待合金原料全部熔化后，加入表面覆盖剂，铝合金覆盖剂成分是氯化钠 50%、氯化钾30%、氟化钠5%、冰晶石15%；静置5分钟之后加入精炼剂，铝合金精炼剂成分是NaNO3 40%、KNO3 40%、石墨粉5%、冰晶石粉末 5%、NaCl 10%，搅拌、扒渣；之后将铝合金熔体经在线除气和50目的陶瓷过滤板，最后采用半连续铸造法进行铸造，半连续铸造温度为720℃，铸造速度为70-80mm/min，冷却水强度为0.1MPa～0.2MPa，并且结晶器内布置电磁感应线圈，磁场的频率为1000～3000Hz，结晶器中心位置的磁场强度为15～25mT；浇铸成为断面为10 cm厚×50cm宽，长度为100-120cm的铝合金坯料；
（2）将步骤（1）制得的铝合金坯料加热至490-510℃，保温10-12小时进行均匀化处理后，随炉冷至热轧温度为415-425℃，热轧的变形道次为5-6道次，终轧温度为250-270℃的条件下，总变形量为70-80％，轧制成2-3cm厚的热轧铝合金板；将热轧铝合金板在200-240℃进行热轧板退火处理1.5-2h，然后降温至150-160℃进行冷轧，冷轧的变形道次为5-6次，冷轧的总变形量为50-75％，轧制成1-2cm厚的冷轧铝合金板；
（3）将冷轧铝合金板以5-10℃/min的升温速率逐渐加热到470℃条件下固溶处理3h，再以4-6℃/min的升温速率逐渐加热到在480℃条件下固溶处理2h，然后以60-70℃/s的冷却速度急速降温至常温； 再将淬火后的冷轧铝合金在120℃条件下时效处理12-18h；
最终，铝合金晶粒平均粒径为30μm，通过SEM和TEM观察时合金中强化相MgZn2面积率1.4%且平均尺寸为55nm，Mg2Sn面积率0.5%且其平均尺寸为40nm，Al6Mn面积率0.38%且其平均尺寸为24nm，Al3Ti面积率0.6%且其平均尺寸为30nm，屈服强度为≥620MPa，抗拉强度为≥680MPa，延伸率≥21.8%。
实施例3
一种汽车保险杠用7000系合金材料，其特征在于：铝合金的合金成分按质量分数计为：铝合金的合金成分按质量分数计为：Zn：9.3、Mg：1.7、Cu：0.8、Zr：0.7、Ti：0.5、Sn ：0.2、Mn ：0.3、Ag：0.05、Co：0.02、Sc：0.02、Yb: 0.02、B ：0.005、Cr：0.004，余量为铝和不可避免的杂质，并使Mg/Zn比为0.183、Cu/Mg比为0.47、Cu/Ti比为1.6，其他单个杂质≤0.005％，杂质总和≤0.1％。
所述的汽车保险杠用7000系合金材料的生产方法，具体生产方法是：
(1)按设计的铝合金组分配比，分别取以99.99%以上的工业纯铝、纯锌为主原料，纯铝熔化温度设置为680℃，待纯铝熔化后依次加入适当数量的99.99%以上的纯镁、99.99%以上的纯Sn、Al-10Zr中间合金、Al-50Cu中间合金、Al-2Sc中间合金，另外Ti、Mn、Ag、Co、Yb、Cr、B以低熔点的中间合金形式加入；逐渐升温待合金原料全部熔化后，加入表面覆盖剂，铝合金覆盖剂成分是氯化钠 50%、氯化钾30%、氟化钠5%、冰晶石15%；静置5分钟之后加入精炼剂，铝合金精炼剂成分是NaNO3 40%、KNO3 40%、石墨粉5%、冰晶石粉末 5%、NaCl 10%，搅拌、扒渣；之后将铝合金熔体经在线除气和50目的陶瓷过滤板，最后采用半连续铸造法进行铸造，半连续铸造温度为720℃，铸造速度为70-80mm/min，冷却水强度为0.1MPa～0.2MPa，并且结晶器内布置电磁感应线圈，磁场的频率为1000～3000Hz，结晶器中心位置的磁场强度为15～25mT；浇铸成为断面为10 cm厚×50cm宽，长度为100-120cm的铝合金坯料；
（2）将步骤（1）制得的铝合金坯料加热至490-510℃，保温10-12小时进行均匀化处理后，随炉冷至热轧温度为415-425℃，热轧的变形道次为5-6道次，终轧温度为250-270℃的条件下，总变形量为70-80％，轧制成2-3cm厚的热轧铝合金板；将热轧铝合金板在200-240℃进行热轧板退火处理1.5-2h，然后降温至150-160℃进行冷轧，冷轧的变形道次为5-6次，冷轧的总变形量为50-75％，轧制成1-2cm厚的冷轧铝合金板；
（3）将冷轧铝合金板以5-10℃/min的升温速率逐渐加热到470℃条件下固溶处理3h，再以4-6℃/min的升温速率逐渐加热到在480℃条件下固溶处理2h，然后以60-70℃/s的冷却速度急速降温至常温； 再将淬火后的冷轧铝合金在120℃条件下时效处理12-18h；
最终，铝合金晶粒平均粒径为24μm，通过SEM和TEM观察时合金中强化相MgZn2面积率1.4%且平均尺寸为50nm，Mg2Sn面积率0.6%且其平均尺寸为44nm，Al6Mn面积率0.35%且其平均尺寸为26nm，Al3Ti面积率0.8%且其平均尺寸为30nm，屈服强度为≥650MPa，抗拉强度为≥720MPa，延伸率为≥23%。
对比例1
一种汽车保险杠用7000系合金材料，其特征在于：铝合金的合金成分按质量分数计为：铝合金的合金成分按质量分数计为Zn：8、Mg：1、Cu：0.2、Zr：0.2、Ti：0.2、Sn：0.1、Mn：0.2、Ag：0.03、Co：0.01、Sc：0.01、Yb: 0.01、B ：0.001、Cr：0.002，余量为铝和不可避免的杂质，其他单个杂质≤0.005％，杂质总和≤0.1％。
所述的汽车保险杠用7000系合金材料的生产方法，具体生产方法是：
(1)按设计的铝合金组分配比，分别取以99.99%以上的工业纯铝、纯锌为主原料，纯铝熔化温度设置为680℃，待纯铝熔化后依次加入适当数量的99.99%以上的纯镁、99.99%以上的纯Sn、Al-10Zr中间合金、Al-50Cu中间合金、Al-2Sc中间合金，另外Ti、Mn、Ag、Co、Yb、Cr、B以低熔点的中间合金形式加入；逐渐升温待合金原料全部熔化后，加入表面覆盖剂，铝合金覆盖剂成分是氯化钠 50%、氯化钾30%、氟化钠5%、冰晶石15%；静置5分钟之后加入精炼剂，铝合金精炼剂成分是NaNO3 40%、KNO3 40%、石墨粉5%、冰晶石粉末 5%、NaCl 10%，搅拌、扒渣；之后将铝合金熔体经在线除气和50目的陶瓷过滤板，最后采用半连续铸造法进行铸造，半连续铸造温度为720℃，铸造速度为70-80mm/min，冷却水强度为0.1MPa～0.2MPa，并且结晶器内布置电磁感应线圈，磁场的频率为1000～3000Hz，结晶器中心位置的磁场强度为15～25mT；浇铸成为断面为10 cm厚×50cm宽，长度为100-120cm的铝合金坯料；
（2）将步骤（1）制得的铝合金坯料加热至490-510℃，保温10-12小时进行均匀化处理后，随炉冷至热轧温度为415-425℃，热轧的变形道次为5-6道次，终轧温度为250-270℃的条件下，总变形量为70-80％，轧制成2-3cm厚的热轧铝合金板；将热轧铝合金板在200-240℃进行热轧板退火处理1.5-2h，然后降温至150-160℃进行冷轧，冷轧的变形道次为5-6次，冷轧的总变形量为50-75％，轧制成1-2cm厚的冷轧铝合金板；
（3）将冷轧铝合金板以5-10℃/min的升温速率逐渐加热到470℃条件下固溶处理3h，再以4-6℃/min的升温速率逐渐加热到在480℃条件下固溶处理2h，然后以60-70℃/s的冷却速度急速降温至常温； 再将淬火后的冷轧铝合金在120℃条件下时效处理12-18h；
最终，铝合金晶粒平均粒径为50μm，通过SEM和TEM观察时合金中强化相MgZn2面积率0.8%且平均尺寸为70nm，Mg2Sn面积率0.1%且其平均尺寸为70nm，Al6Mn面积率0.1%且其平均尺寸为60nm，Al3Ti面积率0.3%且其平均尺寸为44nm，屈服强度为≥450MPa，抗拉强度为≥520MPa，延伸率为17%。
对比例2
一种汽车保险杠用7000系合金材料，其特征在于：铝合金的合金成分按质量分数计为Zn： 8.8、Mg：1.5、Cu：0.7、Zr：0.6、Ti：0.4、Sn ：0.05、Mn ：0.1、Ag：0.01、Co：0.001、Sc：0.001、Yb: 0.001、B ：0.001、Cr：0.002，余量为铝和不可避免的杂质，其他单个杂质≤0.005％，杂质总和≤0.1％。
所述的汽车保险杠用7000系合金材料的生产方法，具体生产方法是：
(1)按设计的铝合金组分配比，分别取以99.99%以上的工业纯铝、纯锌为主原料，纯铝熔化温度设置为680℃，待纯铝熔化后依次加入适当数量的99.99%以上的纯镁、99.99%以上的纯Sn、Al-10Zr中间合金、Al-50Cu中间合金、Al-2Sc中间合金，另外Ti、Mn、Ag、Co、Yb、Cr、B以低熔点的中间合金形式加入；逐渐升温待合金原料全部熔化后，加入表面覆盖剂，铝合金覆盖剂成分是氯化钠 50%、氯化钾30%、氟化钠5%、冰晶石15%；静置5分钟之后加入精炼剂，铝合金精炼剂成分是NaNO3 40%、KNO3 40%、石墨粉5%、冰晶石粉末 5%、NaCl 10%，搅拌、扒渣；之后将铝合金熔体经在线除气和50目的陶瓷过滤板，最后采用半连续铸造法进行铸造，半连续铸造温度为720℃，铸造速度为70-80mm/min，冷却水强度为0.1MPa～0.2MPa，并且结晶器内布置电磁感应线圈，磁场的频率为1000～3000Hz，结晶器中心位置的磁场强度为15～25mT；浇铸成为断面为10 cm厚×50cm宽，长度为100-120cm的铝合金坯料；
（2）将步骤（1）制得的铝合金坯料加热至490-510℃，保温10-12小时进行均匀化处理后，随炉冷至热轧温度为415-425℃，热轧的变形道次为5-6道次，终轧温度为250-270℃的条件下，总变形量为70-80％，轧制成2-3cm厚的热轧铝合金板；将热轧铝合金板在200-240℃进行热轧板退火处理1.5-2h，然后降温至150-160℃进行冷轧，冷轧的变形道次为5-6次，冷轧的总变形量为50-75％，轧制成1-2cm厚的冷轧铝合金板；
（3）将冷轧铝合金板以5-10℃/min的升温速率逐渐加热到470℃条件下固溶处理3h，再以4-6℃/min的升温速率逐渐加热到在480℃条件下固溶处理2h，然后以60-70℃/s的冷却速度急速降温至常温； 再将淬火后的冷轧铝合金在120℃条件下时效处理12-18h；
最终，铝合金晶粒平均粒径为60μm，通过SEM和TEM观察时合金中强化相MgZn2面积率1.1%且平均尺寸为80nm，Mg2Sn面积率0.1%且其平均尺寸为100nm，Al6Mn面积率0.1%且其平均尺寸为60nm，Al3Ti面积率0.15%且其平均尺寸为110nm，屈服强度为≥480MPa，抗拉强度为≥550MPa，延伸率≥18%。
对比例3
一种汽车保险杠用7000系合金材料，其特征在于：铝合金的合金成分按质量分数计为Zn： 9.0、Mg：1.6、Cu：0.75、Zr：0.65、Ti：0.45、Sn ：0.15、Mn ：0.25、Ag：0.035、Co：0.015、Sc：0.015、Yb: 0.015、B ：0.002、Cr：0.003，余量为铝和不可避免的杂质，并使Mg/Zn比为0.178、Cu/Mg比为0.47、Cu/Ti比为1.67，其他单个杂质≤0.005％，杂质总和≤0.1％。
所述的汽车保险杠用7000系合金材料的生产方法，具体生产方法是：
(1)按设计的铝合金组分配比，分别取以99.99%以上的工业纯铝、纯锌为主原料，纯铝熔化温度设置为680℃，待纯铝熔化后依次加入适当数量的99.99%以上的纯镁、99.99%以上的纯Sn、Al-10Zr中间合金、Al-50Cu中间合金、Al-2Sc中间合金，另外Ti、Mn、Ag、Co、Yb、Cr、B以低熔点的中间合金形式加入；逐渐升温待合金原料全部熔化后，加入表面覆盖剂，铝合金覆盖剂成分是氯化钠 50%、氯化钾30%、氟化钠5%、冰晶石15%；静置5分钟之后加入精炼剂，铝合金精炼剂成分是NaNO3 40%、KNO3 40%、石墨粉5%、冰晶石粉末 5%、NaCl 10%，搅拌、扒渣；之后将铝合金熔体经在线除气和50目的陶瓷过滤板，最后采用半连续铸造法进行铸造，半连续铸造温度为720℃，铸造速度为30-40mm/min，冷却水强度为0.05-0.1MPa，并且结晶器内布置电磁感应线圈，磁场的频率为1000～3000Hz，结晶器中心位置的磁场强度为15～25mT；浇铸成为断面为10 cm厚×50cm宽，长度为100-120cm的铝合金坯料；
（2）将步骤（1）制得的铝合金坯料加热至490-510℃，保温10-12小时进行均匀化处理后，随炉冷至热轧温度为415-425℃，热轧的变形道次为5-6道次，终轧温度为250-270℃的条件下，总变形量为70-80％，轧制成2-3cm厚的热轧铝合金板；将热轧铝合金板在200-240℃进行热轧板退火处理1.5-2h，然后降温至150-160℃进行冷轧，冷轧的变形道次为5-6次，冷轧的总变形量为50-75％，轧制成1-2cm厚的冷轧铝合金板；
（3）将冷轧铝合金板以5-10℃/min的升温速率逐渐加热到470℃条件下固溶处理3h，再以4-6℃/min的升温速率逐渐加热到在480℃条件下固溶处理2h，然后以60-70℃/s的冷却速度急速降温至常温； 再将淬火后的冷轧铝合金在120℃条件下时效处理12-18h；
最终，铝合金晶粒平均粒径为50μm，通过SEM和TEM观察时合金中强化相MgZn2面积率1.3%且平均尺寸为80nm，Mg2Sn面积率0.5%且其平均尺寸为80nm，Al6Mn面积率0.2%且其平均尺寸为65nm，Al3Ti面积率0.4%且其平均尺寸为55nm，屈服强度为≥550MPa，抗拉强度为≥660MPa，延伸率为18.5%。
对比例4
一种汽车保险杠用7000系合金材料，其特征在于：铝合金的合金成分按质量分数计为Zn： 9.0、Mg：1.6、Cu：0.75、Zr：0.65、Ti：0.45、Sn ：0.15、Mn ：0.25、Ag：0.035、Co：0.015、Sc：0.015、Yb: 0.015、B ：0.002、Cr：0.003，余量为铝和不可避免的杂质，并使Mg/Zn比为0.178、Cu/Mg比为0.47、Cu/Ti比为1.67，其他单个杂质≤0.005％，杂质总和≤0.1％。
所述的汽车保险杠用7000系合金材料的生产方法，具体生产方法是：
(1)按设计的铝合金组分配比，分别取以99.99%以上的工业纯铝、纯锌为主原料，纯铝熔化温度设置为680℃，待纯铝熔化后依次加入适当数量的99.99%以上的纯镁、99.99%以上的纯Sn、Al-10Zr中间合金、Al-50Cu中间合金、Al-2Sc中间合金，另外Ti、Mn、Ag、Co、Yb、Cr、B以低熔点的中间合金形式加入；逐渐升温待合金原料全部熔化后，加入表面覆盖剂，铝合金覆盖剂成分是氯化钠 50%、氯化钾30%、氟化钠5%、冰晶石15%；静置5分钟之后加入精炼剂，铝合金精炼剂成分是NaNO3 40%、KNO3 40%、石墨粉5%、冰晶石粉末 5%、NaCl 10%，搅拌、扒渣；之后将铝合金熔体经在线除气和50目的陶瓷过滤板，最后采用半连续铸造法进行铸造，半连续铸造温度为720℃，铸造速度为70-80mm/min，冷却水强度为0.1MPa～0.2MPa，并且结晶器内布置电磁感应线圈，磁场的频率为1000～3000Hz，结晶器中心位置的磁场强度为15～25mT；浇铸成为断面为10 cm厚×50cm宽，长度为100-120cm的铝合金坯料；
（2）将步骤（1）制得的铝合金坯料加热至490-510℃，保温8小时进行均匀化处理后，随炉冷至热轧温度为410℃，热轧的变形道次为5-6道次，终轧温度为250-270℃的条件下，总变形量为70-80％，轧制成2-3cm厚的热轧铝合金板；将热轧铝合金板在200-240℃进行热轧板退火处理1h，然后降温至150-160℃进行冷轧，冷轧的变形道次为5-6次，冷轧的总变形量为50-75％，轧制成1-2cm厚的冷轧铝合金板；
（3）将冷轧铝合金板以5-10℃/min的升温速率逐渐加热到470℃条件下固溶处理3h，再以4-6℃/min的升温速率逐渐加热到在480℃条件下固溶处理2h，然后以60-70℃/s的冷却速度急速降温至常温； 再将淬火后的冷轧铝合金在120℃条件下时效处理12-18h；
最终，铝合金晶粒平均粒径为90μm，通过SEM和TEM观察时合金中强化相MgZn2面积率0.4%且平均尺寸为140nm，Mg2Sn面积率0.2%且其平均尺寸为120nm，Al6Mn面积率0.2%且其平均尺寸为80nm，Al3Ti面积率0.4%且其平均尺寸为70nm，屈服强度为≥580MPa，抗拉强度为≥630MPa，延伸率为19.1%。
对比例5
一种汽车保险杠用7000系合金材料，其特征在于：铝合金的合金成分按质量分数计为：Zn：9.3、Mg：1.7、Cu：0.8、Zr：0.7、Ti：0.5、Sn ：0.2、Mn ：0.3、Ag：0.05、Co：0.02、Sc：0.02、Yb: 0.02、B ：0.005、Cr：0.004，余量为铝和不可避免的杂质，并使Mg/Zn比为0.183、Cu/Mg比为0.47、Cu/Ti比为1.6，其他单个杂质≤0.005％，杂质总和≤0.1％。
所述的汽车保险杠用7000系合金材料的生产方法，具体生产方法是：
(1)按设计的铝合金组分配比，分别取以99.99%以上的工业纯铝、纯锌为主原料，纯铝熔化温度设置为680℃，待纯铝熔化后依次加入适当数量的99.99%以上的纯镁、99.99%以上的纯Sn、Al-10Zr中间合金、Al-50Cu中间合金、Al-2Sc中间合金，另外Ti、Mn、Ag、Co、Yb、Cr、B以低熔点的中间合金形式加入；逐渐升温待合金原料全部熔化后，加入表面覆盖剂，铝合金覆盖剂成分是氯化钠 50%、氯化钾30%、氟化钠5%、冰晶石15%；静置5分钟之后加入精炼剂，铝合金精炼剂成分是NaNO3 40%、KNO3 40%、石墨粉5%、冰晶石粉末 5%、NaCl 10%，搅拌、扒渣；之后将铝合金熔体经在线除气和50目的陶瓷过滤板，最后采用半连续铸造法进行铸造，半连续铸造温度为720℃，铸造速度为70-80mm/min，冷却水强度为0.1MPa～0.2MPa，并且结晶器内布置电磁感应线圈，磁场的频率为1000～3000Hz，结晶器中心位置的磁场强度为15～25mT；浇铸成为断面为10 cm厚×50cm宽，长度为100-120cm的铝合金坯料；
（2）将步骤（1）制得的铝合金坯料加热至490-510℃，保温10-12小时进行均匀化处理后，随炉冷至热轧温度为415-425℃，热轧的变形道次为5-6道次，终轧温度为250-270℃的条件下，总变形量为70-80％，轧制成2-3cm厚的热轧铝合金板；将热轧铝合金板在200-240℃进行热轧板退火处理1.5-2h，然后降温至150-160℃进行冷轧，冷轧的变形道次为5-6次，冷轧的总变形量为50-75％，轧制成1-2cm厚的冷轧铝合金板；
（3）将冷轧铝合金板逐渐加热到460℃条件下固溶处理2h，再逐渐加热到在460℃条件下固溶处理4h，然后淬火降温至常温； 再将淬火后的冷轧铝合金在110℃条件下时效处理10h；
最终，铝合金晶粒平均粒径为70μm，通过SEM和TEM观察时合金中强化相MgZn2面积率0.8%且平均尺寸为190nm，Mg2Sn面积率0.2%且其平均尺寸为100nm，Al6Mn面积率0.1%且其平均尺寸为70nm，Al3Ti面积率0.4%且其平均尺寸为55nm，屈服强度为≥590MPa，抗拉强度为≥670MPa，延伸率为19.5%。
对比例6
一种汽车保险杠用7000系合金材料，其特征在于：铝合金的合金成分按质量分数计为：Zn：7、Mg：1.28、Cu：0.6、Zr：0.7、Ti：0.376、Sn ：0.2、Mn ：0.3、Ag：0.05、Co：0.02、Sc：0.02、Yb: 0.02、B ：0.005、Cr：0.004，余量为铝和不可避免的杂质，并使Mg/Zn比为0.183、Cu/Mg比为0.47、Cu/Ti比为1.6，其他单个杂质≤0.005％，杂质总和≤0.1％。
所述的汽车保险杠用7000系合金材料的生产方法，具体生产方法是：
(1)按设计的铝合金组分配比，分别取以99.99%以上的工业纯铝、纯锌为主原料，纯铝熔化温度设置为680℃，待纯铝熔化后依次加入适当数量的99.99%以上的纯镁、99.99%以上的纯Sn、Al-10Zr中间合金、Al-50Cu中间合金、Al-2Sc中间合金，另外Ti、Mn、Ag、Co、Yb、Cr、B以低熔点的中间合金形式加入；逐渐升温待合金原料全部熔化后，加入表面覆盖剂，铝合金覆盖剂成分是氯化钠 50%、氯化钾30%、氟化钠5%、冰晶石15%；静置5分钟之后加入精炼剂，铝合金精炼剂成分是NaNO3 40%、KNO3 40%、石墨粉5%、冰晶石粉末 5%、NaCl 10%，搅拌、扒渣；之后将铝合金熔体经在线除气和50目的陶瓷过滤板，最后采用半连续铸造法进行铸造，半连续铸造温度为720℃，铸造速度为70-80mm/min，冷却水强度为0.1MPa～0.2MPa，并且结晶器内布置电磁感应线圈，磁场的频率为1000～3000Hz，结晶器中心位置的磁场强度为15～25mT；浇铸成为断面为10 cm厚×50cm宽，长度为100-120cm的铝合金坯料；
（2）将步骤（1）制得的铝合金坯料加热至490-510℃，保温10-12小时进行均匀化处理后，随炉冷至热轧温度为415-425℃，热轧的变形道次为5-6道次，终轧温度为250-270℃的条件下，总变形量为70-80％，轧制成2-3cm厚的热轧铝合金板；将热轧铝合金板在200-240℃进行热轧板退火处理1.5-2h，然后降温至150-160℃进行冷轧，冷轧的变形道次为5-6次，冷轧的总变形量为50-75％，轧制成1-2cm厚的冷轧铝合金板；
（3）将冷轧铝合金板以5-10℃/min的升温速率逐渐加热到470℃条件下固溶处理3h，再以4-6℃/min的升温速率逐渐加热到在480℃条件下固溶处理2h，然后以60-70℃/s的冷却速度急速降温至常温； 再将淬火后的冷轧铝合金在120℃条件下时效处理12-18h；
最终，铝合金晶粒平均粒径为50μm，通过SEM和TEM观察时合金中强化相MgZn2面积率0.8%且平均尺寸为50nm，Mg2Sn面积率0.2%且其平均尺寸为58nm，Al6Mn面积率0.2%且其平均尺寸为50nm，Al3Ti面积率0.4%且其平均尺寸为40nm，屈服强度为≥600MPa，抗拉强度为≥690MPa，延伸率为18.8%。
本发明所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为所附权利要求所涵盖。
Claims (1)
1.一种汽车保险杠用7000系合金材料的生产方法，其特征在于：铝合金的合金成分按质量分数计为：Zn：9.3、Mg：1.7、Cu：0.8、Zr：0.7、Ti：0.5、Sn ：0.2、Mn ：0.3、Ag：0.05、Co：0.02、Sc：0.02、Yb: 0.02、B ：0.005、Cr：0.004，余量为铝和不可避免的杂质，并使Mg/Zn比为0.183、Cu/Mg比为0.47、Cu/Ti比为1.6，其他单个杂质≤0.005％，杂质总和≤0.1％； 具体生产方法是：
(1)按设计的铝合金组分配比，分别取以99.99%以上的工业纯铝、纯锌为主原料，纯铝熔化温度设置为680℃，待纯铝熔化后依次加入适当数量的99.99%以上的纯镁、99.99%以上的纯Sn、Al-10Zr中间合金、Al-50Cu中间合金、Al-2Sc中间合金，另外Ti、Mn、Ag、Co、Yb、Cr、B以低熔点的中间合金形式加入；逐渐升温待合金原料全部熔化后，加入表面覆盖剂，铝合金覆盖剂成分是氯化钠 50%、氯化钾30%、氟化钠5%、冰晶石15%；静置5分钟之后加入精炼剂，铝合金精炼剂成分是NaNO3 40%、KNO3 40%、石墨粉5%、冰晶石粉末 5%、NaCl 10%，搅拌、扒渣；之后将铝合金熔体经在线除气和50目的陶瓷过滤板，最后采用半连续铸造法进行铸造，半连续铸造温度为720℃，铸造速度为70-80mm/min，冷却水强度为0.1MPa～0.2MPa，并且结晶器内布置电磁感应线圈，磁场的频率为1000～3000Hz，结晶器中心位置的磁场强度为15～25mT；浇铸成为断面为10 cm厚×50cm宽，长度为100-120cm的铝合金坯料；
（2）将步骤（1）制得的铝合金坯料加热至490-510℃，保温10-12小时进行均匀化处理后，随炉冷至热轧温度为415-425℃，热轧的变形道次为5-6道次，终轧温度为250-270℃的条件下，总变形量为70-80％，轧制成2-3cm厚的热轧铝合金板；将热轧铝合金板在200-240℃进行热轧板退火处理1.5-2h，然后降温至150-160℃进行冷轧，冷轧的变形道次为5-6次，冷轧的总变形量为50-75％，轧制成1-2cm厚的冷轧铝合金板；
（3）将冷轧铝合金板以5-10℃/min的升温速率逐渐加热到470℃条件下固溶处理3h，再以4-6℃/min的升温速率逐渐加热到在480℃条件下固溶处理2h，然后以60-70℃/s的冷却速度急速降温至常温； 再将淬火后的冷轧铝合金在120℃条件下时效处理12-18h；
铝合金晶粒平均粒径为24μm，通过SEM和TEM观察时合金中强化相MgZn2面积率1.4%且平均尺寸为50nm，Mg2Sn面积率0.6%且其平均尺寸为44nm，Al6Mn面积率0.35%且其平均尺寸为26nm，Al3Ti面积率0.8%且其平均尺寸为30nm，屈服强度为≥650MPa，抗拉强度为≥720MPa，延伸率为≥23%。
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