CN116179904A - 一种低Sc、低Zn/Mg比的铝合金板材及其时效工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低Sc、低Zn/Mg比的铝合金板材及其时效工艺。优化了合金化学成分，由以下质量百分比的成分组成：锌3.2~4.0%，镁6.0~8.0%，铜0.3~0.8%，钪0.06~0.12%，钛＜0.06%，硅＜0.3%，铁＜0.3%，锰＜0.15%，铝为余量。相较于传统7075铝合金板材，其具有成本低、淬火敏感性高、制备工艺简单，强度高、延伸率高。该合金具有高烘烤硬化性，极限抗拉强度576MPa，室温延伸率12.2％。

Description

一种低Sc、低Zn/Mg比的铝合金板材及其时效工艺

技术领域

本发明涉及有色金属制造领域，尤其涉及一种低Sc、低Zn/Mg比的铝合金板材及其时效工艺。

背景技术

随着7系Al-Zn-Mg合金因其高强、高韧性能在航空航天领域的广泛应用，其在汽车轻量化领域的应用日益被重视。

传统7075铝合金板材，虽然具有极高的强度及抗剥落腐蚀和抗应力腐蚀断裂的性能。但是存在成本高、淬火敏感性差、制备工艺复杂等缺点。

发明内容

为了解决上述技术问题或技术问题之一，本发明的目的是提供一种低Sc、低Zn/Mg比的铝合金板材同时公开其时效工艺，实现提供一种具有高烘烤硬化性、高抗拉强度和延伸率的铝合金产品。

为实现上述效果，本发明具体通过如下方式实现：

一种低Sc、低Zn/Mg比的铝合金板材，由以下质量百分比的成分组成：

锌 3.2~4.0%，镁6.0~8.0%，铜 0.3~0.8%，钪 0.06~0.12%，钛＜ 0.06%，硅＜0.3%，铁＜0.3%，锰＜0.15%，铝为余量。

一种低Sc、低Zn/Mg比的铝合金板材的时效工艺，包括如下步骤：

（1）熔炼：工业纯铝在800℃下熔化加入Cu，降温至700℃加入Zn、Mg、Sc等合金，搅拌均匀，扒渣、除气。

（2）浇铸：将除气后的铝液在700℃浇铸成大规格扁锭，；

（3）双级均匀化退火：将浇铸后的扁锭加热到420℃，保温5h，继续加热至480℃，保温 12h，进行均匀化退火；

（4）轧制：均匀化后的铝锭进行切头、切尾，铣去表面，对加工后铝锭进行反复热轧，形成6mm坯料，在420℃条件下进行6h中间退火操作；再将6mm坯料经多个道次冷轧至1.5mm；

（5）固溶：将上述冷轧接近在500℃进行20min固溶处理；

（6）时效：将得到的合金在260℃下10h进行时效，得到最后铝合金板。

本发明的有益成果

本发明公开的一种低Sc、低Zn/Mg比的铝合金板材，相较于传统7075铝合金板材，其具有成本低、淬火敏感性高、制备工艺简单，强度高、延伸率高。该合金具有高烘烤硬化性，极限抗拉强度 576MPa，室温延伸率 12.2％。

具体实施方式

结合具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

对比例1：

传统7050铝合金，锌含量5.5%、镁含量2.2%、铜含量1.2%、钪含量为0，余量为铝。

对比例2：

锌含量4.0%、镁含量5.8%、铜含量1.2%、钪含量为0，余量为铝。

对比例3：

锌含量4.0%、镁含量6.2%、铜含量1.2%、钪含量为0，余量为铝。

实施例1：

一种低Sc、低Zn/Mg比的铝合金板材，由以下质量百分比的成分组成：

锌 4.0%，镁6.2%，铜 1.2%，钪 0.06%，钛＜ 0.06%，硅＜0.3%，铁＜0.3%，锰＜0.15%，铝为余量。

实施例2：

一种低Sc、低Zn/Mg比的铝合金板材，由以下质量百分比的成分组成：

锌 4.0%，镁6.6%，铜 1.2%，钪 0.06%，钛＜ 0.06%，硅＜0.3%，铁＜0.3%，锰＜0.15%，铝为余量。

实施例3：

一种低Sc、低Zn/Mg比的铝合金板材，由以下质量百分比的成分组成：

锌 4.0%，镁7.0%，铜 1.2%，钪 0.06%，钛＜ 0.06%，硅＜0.3%，铁＜0.3%，锰＜0.15%，铝为余量。

对比例2-3以及实施例1-3按照如下步骤进行时效工艺

（1）熔炼：工业纯铝在800℃下熔化加入Cu，降温至700℃加入Zn、Mg、Sc等合金，搅拌均匀，扒渣、除气。

（2）浇铸：将除气后的铝液在700℃浇铸成大规格扁锭；

（3）双级均匀化退火：将浇铸后的扁锭加热到420℃，保温5h，继续加热至480℃，保温 12h，进行均匀化退火；

（4）轧制：均匀化后的铝锭进行切头、切尾，铣去表面，对加工后铝锭进行反复热轧，形成6mm坯料，在420℃条件下进行6h中间退火操作；再将6mm坯料经多个道次冷轧至1.5mm；

（5）固溶：将上述冷轧接近在500℃进行20min固溶处理；

（6）时效：将得到的合金在260℃下10h进行时效，得到最后铝合金板。

时效后制备拉伸样，进行抗拉强度和延伸率试验，各对比例和实施例的合金元素重量百分含量、制备方法与室温拉伸性能如下表所示：

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (2)

1.一种低Sc、低Zn/Mg比的铝合金板材，其特征在于，由以下质量百分比的成分组成：

锌 3.2~4.0%，镁6.0~8.0%，铜 0.3~0.8%，钪 0.06~0.12%，钛＜ 0.06%，硅＜0.3%，铁＜0.3%，锰＜0.15%，铝为余量。

2.根据权利要求1所述的一种低Sc、低Zn/Mg比的铝合金板材的时效工艺，其特征在于包括如下步骤：

（1）熔炼：工业纯铝在800℃下熔化加入Cu，降温至700℃加入Zn、Mg、Sc等合金，搅拌均匀，扒渣、除气；

（2）浇铸：将除气后的铝液在700℃浇铸成大规格扁锭，；

（3）双级均匀化退火：将浇铸后的扁锭加热到420℃，保温5h，继续加热至480℃，保温12h，进行均匀化退火；

（4）轧制：均匀化后的铝锭进行切头、切尾，铣去表面，对加工后铝锭进行反复热轧，形成6mm坯料，在420℃条件下进行6h中间退火操作；再将6mm坯料经多个道次冷轧至1.5mm；

（5）固溶：将上述冷轧接近在500℃进行20min固溶处理；

（6）时效：将得到的合金在260℃下10h进行时效，得到最后铝合金板。