CN110331319B - 一种含钪和铒的高强、高塑性耐蚀铝合金及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种含钪和铒的高强、高塑性耐蚀铝合金及其制备方法，该合金成分的重量百分比为：Zn：8.0～8.5；Mg：1.2～1.5；Zr：0.10～0.15；Sc：0.08～0.12；Er：0.08～0.12；Fe≤0.15；Si≤0.1；Mn≤0.05；Cr≤0.05；Ti≤0.05；杂质总量≤0.15；Al余量；合金的制备工艺为DC熔铸+大变形量/少道次热轧+高温双级固溶+预拉伸+T76双级时效处理工艺。本发明将Al‑Zn‑Mg合金中复合添加0.1％Sc+0.1％Er，T7651状态下，在保持Al‑Zn‑Mg合金强度的同时，屈服强度和伸长率分别可达585MPa，566MPa和15.2％。

Description

一种含钪和铒的高强、高塑性耐蚀铝合金及其制备方法
技术领域
本发明是一种含钪和铒的高强、高塑性耐蚀铝合金及其制备方法，属于金属材料制造技术领域。
背景技术
近些年，随着中国空军、海军的快速转型和不断发展，近海区域和海上制空权对于国家的意义越发重要。因此，新型适应近海区域以及海洋性作战气候的飞机的研发任务显得尤为紧迫，在此背景下，针对合金材料的强度和耐腐蚀性能，均提出了更加严苛的要求，而作为飞机基体主结构材料的铝合金也必须适应这一需求的变化。
传统的高强铝合金(7000系)普遍存在不同程度的耐腐蚀性能不足和延伸率一般的问题，随着合金系列化的不断拓展(Al-Zn系→Al-Zn-Mg系→Al-Zn-Mg-Cu系)，Cu元素的加入使得合金的强度进一步提高，但是延伸率和耐腐蚀性能进一步下降，比如T74状态下的7050铝合金厚板的抗拉和屈服强度虽然分别超过了510MPa和440MPa，但是延伸率仅在8％左右，剥落腐蚀性能仅为EB级。因此，针对高强铝合金，如何在提高合金延伸率的同时，提高其耐腐蚀性能，一直是科研工作者们努力的方向。近些年来，在7000系铝合金的稀土元素微合金化成为研究热点之一，但是目前主要集中在Al-Zn系和Al-Zn-Mg-Cu系，针对Al-Zn-Mg系的研究较少。
据资料记载：《材料研究学报》杂志2018年2月第32卷第3期曾刊载了一篇学术论文《添加Sc对7055铝合金微观结构和力学性能的影响》。论文中指出：在7055铝合金中加入0.25％的Sc元素后，合金经过热轧、固溶、淬火和T6时效后，生成的初生Al3(Sc,Zr)相促进了非均质形核作用，显著的细化了组织，并在后续变形和热处理工程中发挥了重要的晶界钉扎和抑制再结晶晶粒长大作用，使得合金板材的抗拉强度从624MPa提高至642MPa，显微硬度从209HV提高至218HV，但延伸率却从11％降低至8％。但是，Sc元素的加入并未对合金的延伸率起到正向作用，反而出现了衰减，而且大量的Sc元素的添加(≥0.2％)也会相应的提高合金板材制备成本；与此同时，文中并未对合金板材的抗腐蚀性能进行阐述。《金属热处理》杂志2018年2月第43卷第2期曾刊载了一篇学术论文《Sc及回归在时效处理对7075铝合金抗应力腐蚀性能的影响》。论文中指出：在7075铝合金中添加0.23％的Sc元素，并对合金进行挤压、固溶、淬火和RRA时效处理后，合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别可达606MPa、560MPa和6.8％，抗应力腐蚀性能得到一定程度的提升。但是，该合金的延伸率较低，同时大量的Sc元素的添加(≥0.2％)同样会相应的提高合金挤压材的制备成本。专利《一种低Sc高强高韧高淬透性铝锌镁系合金及制备方法》(CN108456812A)公开了一种低Sc含量高强高韧高淬透性铝锌镁系合金及制备方法。发明内容包括合金成分，铸造、均匀化、热加工和热处理方法，通过Cr和Mn元素部分替代Sc元素，使得合金的力学性能有所提高的同时，淬透性也得到显著的提升，制造成本下降了45％。专利《一种抗腐蚀铝合金》(CN106756327A)公开了一种抗腐蚀铝合金，主合金成分为Al-Zn-Mg-Cu-V-Sc-Zr，抗拉和屈服强度达到400MPa以上，晶间腐蚀在2级以内，具有较好的耐腐蚀性能。上述研究方向均集中在了Al-Zn-Mg-Cu系和Sc元素的单一微合金化，合金的问题主要体现在延伸率不足、耐蚀性不足和成本较高三个方面，所述成果均无法满足现阶段近海区域或海洋性气候空海军对于武器装备用金属材料的要求。
在其他稀土元素的微合金化方面，杂志《粉末冶金材料科学与工程》2015年10月第20卷第5期曾刊载一篇学术论文《微量Er和Cr对超高强Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金再结晶行为和性能的影响》。论文中指出：在Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金中添加0.3％的Er元素和0.2％的Cr元素，经过挤压、固溶、淬火和T6时效处理后，合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别可达743.9MPa、728.1MPa和9.2％，一定程度改善了抗应力腐蚀和剥落腐蚀性能，同时添加了Cr元素也将提升合金的制备成本。可见Er元素的单一微合金化同样未能解决合金延伸率和耐腐蚀性能不足的问题。由此可见，如何以较低的成本制备出一种高强高延伸率耐蚀的近海区域或海洋性气候使用的铝合金十分重要。
发明内容
本发明正是针对上述现有技术中存在的问题而设计提供了一种含钪和铒的高强、高塑性耐蚀铝合金及其制备方法，其目的是通过去除Al-Zn-Mg-Cu-Zr系合金中Cu元素，同时进行Sc、Er元素微合金化来实现合金高强度，高塑性和高耐腐蚀性能的目标，并通过Sc、Er元素复合添加来代替传统的单一Sc元素添加，从而降低合金的制备成本。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明技术方案提供了一种含钪和铒的高强、高塑性耐蚀铝合金，其特征在于：该铝合金的成分及重量百分比为：Zn：7.5～8.5；Mg：1.0～1.5；Zr：0.10～0.15；Sc：0.08～0.12；Er：0.08～0.12；Fe≤0.15；Si≤0.1；Mn≤0.05；Cr≤0.05；Ti≤0.05；杂质总量≤0.15；Al余量。
进一步，该铝合金的成分及重量百分比为：Zn：7.5～8.5；Mg：1.0～1.5；Zr：0.10～0.15；Sc：0.1；Er：0.1；Fe≤0.15；Si≤0.1；Mn≤0.05；Cr≤0.05；Ti≤0.05；杂质总量≤0.15；Al余量。
进一步，该铝合金的成分及重量百分比为：Zn：7.5～8.5；Mg：1.0～1.5；Zr：0.10～0.15；Sc：0.08～0.10；Er：0.08～0.10；Fe≤0.15；Si≤0.1；Mn≤0.05；Cr≤0.05；Ti≤0.05；杂质总量≤0.15；Al余量。
进一步，该铝合金的成分及重量百分比为：Zn：7.5～8.5；Mg：1.0～1.5；Zr：0.10～0.15；Sc：0.10～0.12；Er：0.10～0.12；Fe≤0.15；Si≤0.1；Mn≤0.05；Cr≤0.05；Ti≤0.05；杂质总量≤0.15；Al余量。
本发明技术方案还提供了一种制备上述含钪和铒的高强、高塑性耐蚀铝合金的方法，该方法包括合金熔炼、净化和过滤处理、直冷半连续铸造、均匀化热处理，其特征在于：后续的处理过程依次为：
热轧变形，采用大变形量和少道次的热轧工艺，其工艺制度为：430℃保温6h，每道次的变形量依次为8％→11％→16％→25％→17％→12％，总变形量为89％；
固溶热处理，采用高温双级固溶热处理制度，其工艺制度为：470±5℃×(0.5～1.5)h+476±5℃×(1～4)h，室温水(25±5℃)淬火；
预拉伸工艺，淬火后4h以内进行预拉伸处理，拉伸量3％～5％；
T76双级时效热处理，其工艺制度为：120±5℃×(4～8)h+155±5℃×(2～8)h，出炉空冷。
进一步，净化处理采用氯氩混合气精炼技术。
进一步，过滤处理采用多层陶瓷熔体过滤技术。
进一步，直冷半连续铸造的温度为685～695℃，浇铸截面为305×915mm。
本发明的优点及效果：
本发明参照Al-Zn-Mg、Al-Sc、Al-Er合金相图，在Al-Zn-Mg合金中利用复合微合金化技术，同时添加了0.08～0.12％的Sc元素(优化为0.1％)和0.08～0.12％的Er元素(优化为0.1％)来替代传统0.2％～0.4％的Sc或Er元素单一微合金化的方法，这种复合添加方式不仅同时保持了Sc和Er元素为合金带来的增益效果，还通过使用相对廉价的Er元素对Sc元素进行了替代，大幅降低了Sc元素的添加量，降低材料的制备成本。该合金后续经过大变形量+少道次的热轧工艺、双级高温固溶、预拉伸和双级时效的处理工艺，使得合金在保持较高强度的同时，兼具十分优秀的延伸率和耐腐蚀性能(无晶间腐蚀，剥落腐蚀P级)，T7651状态下，合金的抗拉强度，屈服强度和伸长率分别可达585MPa，566MPa和15.2％，无晶间腐蚀，剥落腐蚀P级，这种高强度、高塑性和高耐腐蚀性能远远超过设计预期，特别是伸长率，该合金极大地提高了Al-Zn-Mg合金的应用潜力，为Al-Zn-Mg-Cu-Zr系合金耐腐蚀性能不足提高了一种解决方案，将满足水上飞机、舰载和沿海区域使用直升机/飞机的蒙皮和结构件的材料选用要求。
具体实施方式
实施例1：
单一添加Sc元素+T6单级时效
一、合金成分配比：
元素 Zn Mg Zr Sc Al
含量(wt.％) 8.4 1.4 0.1 0.2 Bal.
二、制备材料工艺：
1.选用高纯铝锭、镁锭、锌锭以及优质的Al-4％Zr、Al-2％Sc中间合金，合金的熔炼工艺为：660℃随炉升温熔化高纯铝锭、Al-4％Zr中间合金→660～670℃添加熔化锌锭→690℃添加熔化镁锭→760℃添加熔化Al-2％Sc中间合金→740℃过热15min→降温至710℃进行精炼处理→静置15min→搅拌15min后打渣→720℃，准备铸造；
2.待合金完全熔化温度稳定后，先后经过氯氩混合气精炼技术和多层陶瓷熔体过滤技术处理，采用直冷半连续铸造法在685～695℃温度区间浇铸制备截面为305×915mm的合金扁锭；
3.合金扁锭经过均匀化、机械加工铣面后，在430±5℃温度区间保温6h后，通过大变形量、少道次的热轧工艺，获得25mm厚的合金热轧板材，每道次变形量为8％→11％→16％→25％→17％→12％，总变形量为89％，矫直处理；
4.合金热轧板材进行双级高温固溶处理，固溶工艺为470±5℃×(0.5～1.5)h+476±5℃×(1～4)h，室温水(25±5℃)淬火，该工艺实现了合金基体内的难溶相最大程度上的溶解，获得具有大量的过饱和固溶体的合金材料，为之后的时效析出强化做准备；
5.合金热轧板材进行预拉伸处理，固溶、淬火处理后4h以内进行预拉伸，拉伸量3％～5％。
三、热轧板材时效处理工艺
工艺制度
单级时效 120±5℃×(20～24)h
四、室温拉伸和耐腐蚀测试
对最终获得的热轧板材进行力学性能和耐腐蚀性能测试，其结果为：
Figure BDA0002073773560000061
本实施例为合金成分单一添加0.2％的Sc元素，在T651状态时，合金的抗拉强度，屈服强度和伸长率分别可达606MPa，583MPa和10.3％，3级晶间腐蚀，剥落腐蚀EB级。
实施例2：
单一添加Sc元素+T76双级时效
一、合金成分配比：
元素 Zn Mg Zr Sc Al
含量(wt.％) 8.4 1.4 0.1 0.2 Bal.
二、制备材料工艺：
1.选用高纯铝锭、镁锭、锌锭以及优质的Al-4％Zr、Al-2％Sc中间合金，合金的熔炼工艺为：660℃随炉升温熔化高纯铝锭、Al-4％Zr中间合金→660～670℃添加熔化锌锭→690℃添加熔化镁锭→760℃添加熔化Al-2％Sc中间合金→740℃过热15min→降温至710℃进行精炼处理→静置15min→搅拌15min后打渣→720℃，准备铸造；
2.待合金完全熔化温度稳定后，先后经过氯氩混合气精炼技术和多层陶瓷熔体过滤技术处理，采用直冷半连续铸造法在685～695℃温度区间浇铸制备截面为305×915mm的合金扁锭；
3.合金扁锭经过均匀化、机械加工铣面后，在430±5℃温度区间保温6h后，通过大变形量、少道次的热轧工艺，获得25mm厚的合金热轧板材，每道次变形量为8％→11％→16％→25％→17％→12％，总变形量为89％，矫直处理；
4.合金热轧板材进行双级高温固溶处理，固溶工艺为470±5℃×(0.5～1.5)h+476±5℃×(1～4)h，室温水(25±5℃)淬火，该工艺实现了合金基体内的难溶相最大程度上的溶解，获得具有大量的过饱和固溶体的合金材料，为之后的时效析出强化做准备；
5.合金热轧板材进行预拉伸处理，固溶、淬火处理后4h以内进行预拉伸，拉伸量3％～5％。
三、热轧板材时效处理工艺
工艺制度
双级时效 120±5℃×(4～8)h+155±5℃×(2～8)h
四、室温拉伸和耐腐蚀测试
对最终获得的热轧板材进行力学性能和耐腐蚀性能测试，其结果为：
Figure BDA0002073773560000071
本实施例合金成分单一添加0.2％的Sc元素，在T7651状态时，合金的抗拉强度，屈服强度和伸长率分别可达584MPa，566MPa和12.5％，2级晶间腐蚀，剥落腐蚀EA级。
实施例3：
单一添加Er元素+T6单级时效
一、合金成分配比：
元素 Zn Mg Zr Er Al
含量(wt.％) 8.4 1.4 0.1 0.2 Bal.
二、制备材料工艺：
1.选用高纯铝锭、镁锭、锌锭以及优质的Al-4％Zr、Al-10％Er中间合金，合金的熔炼工艺为：660℃随炉升温熔化高纯铝锭、Al-4％Zr中间合金→660～670℃添加熔化锌锭→690℃添加熔化镁锭→760℃添加熔化Al-10％Er中间合金→740℃过热15min→降温至710℃进行精炼处理→静置15min→搅拌15min后打渣→720℃，准备铸造；
2.待合金完全熔化温度稳定后，先后经过氯氩混合气精炼技术和多层陶瓷熔体过滤技术处理，采用直冷半连续铸造法在685～695℃温度区间浇铸制备截面为305×915mm的合金扁锭；
3.合金扁锭经过均匀化、机械加工铣面后，在430±5℃温度区间保温6h后，通过大变形量、少道次的热轧工艺，获得25mm厚的合金热轧板材，每道次变形量为8％→11％→16％→25％→17％→12％，总变形量为89％，矫直处理；
4.合金热轧板材进行双级高温固溶处理，固溶工艺为470±5℃×(0.5～1.5)h+476±5℃×(1～4)h，室温水(25±5℃)淬火，该工艺实现了合金基体内的难溶相最大程度上的溶解，获得具有大量的过饱和固溶体的合金材料，为之后的时效析出强化做准备；
5.合金热轧板材进行预拉伸处理，固溶、淬火处理后4h以内进行预拉伸，拉伸量3％～5％。
三、热轧板材时效处理工艺
工艺制度
单级时效 120±5℃×(20～24)h
四、室温拉伸和耐腐蚀测试
对最终获得的热轧板材进行力学性能和耐腐蚀性能测试，其结果为：
Figure BDA0002073773560000091
本实施例合金成分单一添加0.2％的Er元素，在T651状态时，合金的抗拉强度，屈服强度和伸长率分别可达600MPa，577Pa和9.9％，3级晶间腐蚀，剥落腐蚀EB级。。
实施例4：
单一添加Er元素+T76双级时效
一、合金成分配比：
元素 Zn Mg Zr Er Al
含量(wt.％) 8.4 1.4 0.1 0.2 Bal.
二、制备材料工艺：
1.选用高纯铝锭、镁锭、锌锭以及优质的Al-4％Zr、Al-10％Er中间合金，合金的熔炼工艺为：660℃随炉升温熔化高纯铝锭、Al-4％Zr中间合金→660～670℃添加熔化锌锭→690℃添加熔化镁锭→760℃添加熔化Al-10％Er中间合金→740℃过热15min→降温至710℃进行精炼处理→静置15min→搅拌15min后打渣→720℃，准备铸造；
2.待合金完全熔化温度稳定后，先后经过氯氩混合气精炼技术和多层陶瓷熔体过滤技术处理，采用直冷半连续铸造法在685～695℃温度区间浇铸制备截面为305×915mm的合金扁锭；
3.合金扁锭经过均匀化、机械加工铣面后，在430±5℃温度区间保温6h后，通过大变形量、少道次的热轧工艺，获得25mm厚的合金热轧板材，每道次变形量为8％→11％→16％→25％→17％→12％，总变形量为89％，矫直处理；
4.合金热轧板材进行双级高温固溶处理，固溶工艺为470±5℃×(0.5～1.5)h+476±5℃×(1～4)h，室温水(25±5℃)淬火，该工艺实现了合金基体内的难溶相最大程度上的溶解，获得具有大量的过饱和固溶体的合金材料，为之后的时效析出强化做准备；
5.合金热轧板材进行预拉伸处理，固溶、淬火处理后4h以内进行预拉伸，拉伸量3％～5％。
三、热轧板材时效处理工艺
工艺制度
单级时效 120±5℃×(4～8)h+155±5℃×(2～8)h
四、室温拉伸和耐腐蚀测试
对最终获得的热轧板材进行力学性能和耐腐蚀性能测试，其结果为：
Figure BDA0002073773560000101
本实施例合金成分单一添加0.2％的Er元素，在T7651状态时，合金的抗拉强度，屈服强度和伸长率分别可达579MPa，562Pa和12.1％，2级晶间腐蚀，剥落腐蚀EA级。
实施例5：
复合添加Sc、Er元素+T6单级时效
一、合金成分配比：
元素 Zn Mg Zr Sc Er Al
含量(wt.％) 8.4 1.4 0.1 0.1 0.1 Bal.
二、制备材料工艺：
1.选用高纯铝锭、镁锭、锌锭以及优质的Al-4％Zr、Al-2％Sc和Al-10％Er中间合金，合金的熔炼工艺为：660℃随炉升温熔化高纯铝锭和Al-4％Zr中间合金→660～670℃添加熔化锌锭→690℃添加熔化镁锭→760℃添加熔化Al-2％Sc和Al-10％Er中间合金→740℃过热15min→降温至710℃进行精炼处理→静置15min→搅拌15min后打渣→720℃准备铸造；
2.待合金完全熔化温度稳定后，先后经过氯氩混合气精炼技术和多层陶瓷熔体过滤技术处理，采用直冷半连续铸造法在685～695℃温度区间浇铸制备截面为305×915mm的合金扁锭；
3.合金扁锭经过均匀化、机械加工铣面后，在430±5℃温度区间保温6h后，通过大变形量、少道次的热轧工艺，获得25mm厚的合金热轧板材，每道次变形量为8％→11％→16％→25％→17％→12％，总变形量为89％，矫直处理；
4.合金热轧板材进行双级高温固溶处理，固溶工艺为470±5℃×(0.5～1.5)h+476±5℃×(1～4)h，室温水(25±5℃)淬火，该工艺实现了合金基体内的难溶相最大程度上的溶解，获得具有大量的过饱和固溶体的合金材料，为之后的时效析出强化做准备；
5.合金热轧板材进行预拉伸处理，固溶、淬火处理后4h以内进行预拉伸，拉伸量3％～5％。
三、热轧板材时效处理工艺
工艺制度
单级时效 120±5℃×(20～24)h
四、室温拉伸和耐腐蚀测试
对最终获得的热轧板材进行力学性能和耐腐蚀性能测试，其结果为：
Figure BDA0002073773560000121
本实施例合金成分复合添加0.1％的Sc元素和0.1％的Er元素，在T651状态时，合金的抗拉强度，屈服强度和伸长率分别可达601MPa，588MPa和11.8％，2级晶间腐蚀，剥落腐蚀EA级。
实施例6：
复合添加Sc、Er元素+T76双级时效
一、合金成分配比：
元素 Zn Mg Zr Sc Er Al
含量(wt.％) 8.4 1.4 0.1 0.1 0.1 Bal.
二、制备材料工艺：
1.选用高纯铝锭、镁锭、锌锭以及优质的Al-4％Zr、Al-2％Sc和Al-10％Er中间合金，合金的熔炼工艺为：660℃随炉升温熔化高纯铝锭和Al-4％Zr中间合金→660～670℃添加熔化锌锭→690℃添加熔化镁锭→760℃添加熔化Al-2％Sc和Al-10％Er中间合金→740℃过热15min→降温至710℃进行精炼处理→静置15min→搅拌15min后打渣→720℃准备铸造；
2.待合金完全熔化温度稳定后，采用国际领先的氯氩混合气精炼技术(LARS)和多层陶瓷熔体过滤技术(CFF)，高效低污染去除熔体内的氢含量，控制Fe、Si等杂质元素含量，显著减少熔体中的其他氧化夹渣，随后采用国际领先的第四代直冷半连续铸造设备，在685～695℃温度区间，浇铸截面为305×915mm的合金扁锭，该设备不仅实现了全自动化控制，极大提高制备效率和成品率，同时保证了熔体液位的平稳，提高铸锭制备过程中的稳定性以及内外部质量；
3.合金扁锭经过均匀化、机械加工铣面后，在430±5℃温度区间保温6h后，通过大变形量、少道次的热轧工艺，获得25mm厚的合金热轧板材，每道次变形量为8％→11％→16％→25％→17％→12％，总变形量为89％，矫直处理；
4.合金热轧板材进行双级高温固溶处理，固溶工艺为470±5℃×(0.5～1.5)h+476±5℃×(1～4)h，室温水(25±5℃)淬火，该工艺实现了合金基体内的难溶相最大程度上的溶解，获得具有大量的过饱和固溶体的合金材料，为之后的时效析出强化做准备；
5.合金热轧板材进行预拉伸处理，固溶、淬火处理后4h以内进行预拉伸，拉伸量3％～5％；
6.合金热轧板材进行双级T76时效热处理，双级时效热处理工艺为：120±5℃×(4～8)h+155±5℃×(2～8)h，出炉空冷，该工艺实现了合金晶界和晶内相的部分溶解，显著提升合金的耐腐蚀性能和延伸率；
7.热处理后的合金热轧板材经机械加工后，进行室温拉伸试验、晶间腐蚀和剥落腐蚀试验，合金的室温抗拉强度，屈服强度和伸长率分别可达585MPa，566MPa和15.2％，无晶间腐蚀，剥落腐蚀P级，合金在保持较高强度的同时，兼具十分优秀的延伸率，并大幅度的提升了合金材料的耐腐蚀性能，从而实现了新型含钪含铒、高强、高延伸率、高耐蚀的铝合金材料的制备。
三、热轧板材时效处理工艺
工艺制度
单级时效 120±5℃×(4～8)h+155±5℃×(2～8)h
四、室温拉伸和耐腐蚀测试
对最终获得的热轧板材进行力学性能和耐腐蚀性能测试，其结果为：
Figure BDA0002073773560000141
合金成分复合添加0.1％的Sc元素和0.1％的Er元素，在T7651状态时，合金的抗拉强度，屈服强度和伸长率分别可达585MPa，566MPa和15.2％，无晶间腐蚀，剥落腐蚀P级。
通过上述6个实施例的对比，
1.实例1和2、3和4、5和6为发明内容所述，采用大变形量、少道次的热轧工艺+双级高温固溶+预拉伸+时效热处理的方法，针对单级时效T6和双级时效T76进行实验的实例横向对比；实验结果表明：T76处理相比于T6处理，可以获得更优的耐腐蚀性能和延伸率，但会损失部分的合金强度；
2.实例1、3、5和2、4、6为发明内容所述，采用大变形量、少道次的热轧工艺+双级高温固溶+预拉伸+时效热处理的方法，针对复合添加Sc、Er元素和单一添加Sc、Er元素进行实验的实例纵向对比；实验结果表明：复合添加0.1％Sc+0.1％Er元素，相比于单一添加0.2％Sc元素和单一添加0.2％Er元素，在相同的热处理条件下，可以获得更优的强度、延伸率和耐腐蚀性能；
3.实例6为发明内容所述，采用复合添加0.1％Sc+0.1％Er元素+大变形量、少道次的热轧工艺+双级高温固溶+预拉伸+T76时效热处理的方法，获得高强、高延伸率、耐蚀合金材料的最优解，合金的室温抗拉强度，屈服强度和伸长率分别可达585MPa，566MPa和15.2％，无晶间腐蚀，剥落腐蚀P级，合金在保持较高强度的同时，兼具十分优秀的延伸率，并大幅度的提升了合金材料的耐腐蚀性能。

Claims (4)

1.一种制备含钪和铒的高强、高塑性耐蚀铝合金的方法，该铝合金的成分及重量百分比为：Zn：7.5～8.5；Mg：1.0～1.5；Zr：0.10～0.15；Sc：0.08～0.12；Er：0.08～0.12；Fe≤0.15；Si≤0.1；Mn≤0.05；Cr≤0.05；Ti≤0.05；杂质总量≤0.15；Al余量，该方法包括合金熔炼、净化和过滤处理、直冷半连续铸造、均匀化热处理，其特征在于：后续的处理过程依次为：
热轧变形，采用大变形量和少道次的热轧工艺，其工艺制度为：430℃保温6h，每道次的变形量依次为8％→11％→16％→25％→17％→12％，总变形量为89％；
固溶热处理，采用高温双级固溶热处理制度，其工艺制度为：470±5℃×(0.5～1.5)h+476±5℃×(1～4)h，室温水(25±5℃)淬火；
预拉伸工艺，淬火后4h以内进行预拉伸处理，拉伸量3％～5％；
T76双级时效热处理，其工艺制度为：120±5℃×(4～8)h+155±5℃×(2～8)h，出炉空冷。
2.根据权利要求1所述的制备含钪和铒的高强、高塑性耐蚀铝合金的方法，其特征在于：净化处理采用氯氩混合气精炼技术。
3.根据权利要求1所述的制备含钪和铒的高强、高塑性耐蚀铝合金的方法，其特征在于：过滤处理采用多层陶瓷熔体过滤技术。
4.根据权利要求1所述的制备含钪和铒的高强、高塑性耐蚀铝合金的方法，其特征在于：直冷半连续铸造的温度为685～695℃，浇铸截面为305×915mm。
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