CN116741324A - 一种Al-Zn-Mg-Cu合金化学成分设计方法和应用 - Google Patents
一种Al-Zn-Mg-Cu合金化学成分设计方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116741324A CN116741324A CN202310754652.3A CN202310754652A CN116741324A CN 116741324 A CN116741324 A CN 116741324A CN 202310754652 A CN202310754652 A CN 202310754652A CN 116741324 A CN116741324 A CN 116741324A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- alloy
- design method
- components
- designing
- following components
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 103
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 103
- 229910018569 Al—Zn—Mg—Cu Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 77
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 238000013461 design Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims abstract description 32
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 40
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 24
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 20
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 20
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 11
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 10
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 9
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 claims description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 4
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims description 3
- 238000010583 slow cooling Methods 0.000 claims 1
- 230000009471 action Effects 0.000 abstract description 4
- 238000005275 alloying Methods 0.000 abstract description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010587 phase diagram Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 25
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 6
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 229910017706 MgZn Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 238000012938 design process Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910016570 AlCu Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 238000001192 hot extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16C—COMPUTATIONAL CHEMISTRY; CHEMOINFORMATICS; COMPUTATIONAL MATERIALS SCIENCE
- G16C60/00—Computational materials science, i.e. ICT specially adapted for investigating the physical or chemical properties of materials or phenomena associated with their design, synthesis, processing, characterisation or utilisation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/10—Alloys based on aluminium with zinc as the next major constituent
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Extrusion Of Metal (AREA)
Abstract
本发明公开了一种Al‑Zn‑Mg‑Cu合金化学成分设计方法和应用，本发明通过研究合金中主合金化元素的对合金组织性能影响的作用机理，同时结合相图热力学计算研究合金中主合金化元素的作用机制，提供了一种超高强高韧的Al‑Zn‑Mg‑Cu合金成分设计准则，所述Al‑Zn‑Mg‑Cu合金中，η相析出量与(Zn+Mg)总量、Zn/Mg比需满足式1的函数关系，应用本发明提供的Al‑Zn‑Mg‑Cu合金化学成分设计方法所设计的Al‑Zn‑Mg‑Cu合金化学成分，最终制得的Al‑Zn‑Mg‑Cu合金的抗拉强度高于650MPa，平面应变断裂韧性值高于40MPa·m1/2，具备优异的综合性能。
Description
技术领域
本发明属于铝合金技术领域，具体涉及一种Al-Zn-Mg-Cu合金化学成分设计方法和应用。
背景技术
Al-Zn-Mg-Cu合金拥有较高的比强度、良好的断裂韧性、良好的耐腐蚀性能，良好的加工成型性以及优良的焊接性能。可以通过压力加工，如挤压、轧制等方式，生产出各种规格的挤压材、板材和锻件。作为轻质结构材料，Al-Zn-Mg-Cu合金现已广泛的应用于轨道交通、汽车等重要领域。随着轨道交通事业的发展，兼备强度、韧性、耐蚀性和抗疲劳性的Al-Zn-Mg-Cu系合金作为重要的轻量化结构材料得到了广泛应用。然而，在实际生产过程中，许多性能的提升，往往伴随着其他性能的下降。因此，开发出一种平衡各项性能且使得Al-Zn-Mg-Cu合金综合性能显著提升的设计方法具有重要的实际意义。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的第一个目的在于提供一种超高强高韧的Al-Zn-Mg-Cu合金化学成分设计方法。
本发明的第二个目的在于提供一种Al-Zn-Mg-Cu合金化学成分设计方法的应用。应用本发明提供的Al-Zn-Mg-Cu合金化学成分设计方法所设计的Al-Zn-Mg-Cu合金化学成分，最终制得的Al-Zn-Mg-Cu合金的抗拉强度高于650MPa，平面应变断裂韧性值高于40MPa·m1/2，具备优异的综合性能。
为了达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
本发明一种Al-Zn-Mg-Cu合金设计方法，所述Al-Zn-Mg-Cu合金中，η相析出量与(Zn+Mg)总量、Zn/Mg比的函数关系如式1所示：
其中，
x＝cZn+cMg
y＝cZn/cMg
式1中，Mη为η相析出量，其范围为6.30％～10.20％；CZn、CMg分别为Al-Zn-Mg-Cu系合金中Zn、Mg的质量含量。
在上述式1中，Mη为当合金由Al、Zn、Mg组成时的η相析出量，为质量百分含量。
在本发明中，η相析出量是Al-Zn-Mg-Cu合金在T6制度下析出的。
在Al-Zn-Mg-Cu合金中，在室温下主要第二相包括Mg(Zn,Cu,Al)2、Al7Cu2Fe等。其中，MgZn2相是合金中最主要的强化相，表现为近球形、细棒状形貌，大量均匀的分布在基体上，Zn和Mg主元素的成分配比是决定Al-Zn-Mg-Cu合金力学性能的关键，因而，Zn、Mg含量和Zn/Mg配比的共同作用下Al-Zn-Mg-Cu合金中MgZn2析出相的组织特征及其对性能的影响是非常重要的，在合金设计过程中需要优先考虑；而另一类含Cu相呈现块状和长条状，与疲劳裂纹的相互作用提高了抗疲劳裂纹扩展能力。在合金设计过程中需要控制Zn/Mg元素配比，以析出更多的MgZn2相提升性能。随着Zn含量的减少，Mg含量的增加，Al-Zn-Mg-Cu合金基体中粗大第二相的数量逐渐减少。发明人通过大量实验中，并采用相图等高线方法计算Al–Zn–Mg-Cu体系中逐个Zn、Mg含量下η相(MgZn2相)的析出量与性能数据，进而绘制随着Zn、Mg变化的等量析出曲线(图1)，再通过分析等量析出曲线，从图中可以更加清楚地看出，Zn、Mg元素对η相析出量的影响规律。从而经拟合得到的η相析出量与(Zn+Mg)总量、Zn/Mg比的函数关系如式1所示，符合该函数关系的成份，最终所得合金综合性能最优。
而发明人通过大量实验发现，η相析出量越多，最终材料的硬度和室温拉伸强度最优，而从图1还可以看到Al-Zn-Mg-Cu合金η相析出量随着(Zn+Mg)总量的增加而增加。具体表现为：Zn、Mg总量与η相析出总量有关，Zn、Mg总量越大，η相总量相对越多；而Zn/Mg比则与等析出量时相对最少的Zn、Mg总量相关。同时可以总结得出，在Al-Zn-Mg-Cu合金中，如果Zn、Mg元素总量一定，且Zn/Mg比小于4.9时，η相析出量随着Zn/Mg比的增大而增大；而当Zn/Mg比大于4.9时，η相析出量随着Zn/Mg比的增大而减小。当Zn/Mg比等于4.9时，等量η相析出条件下合金对Zn、Mg总量的需求相对最少。η相析出量，越多.Al-Zn-Mg-Cu合金强度提升，加入Cu元素后会时一步的增大了η相的析出量，然而基体中η相的析出量并不会随Cu元素含量增加而增加，随Cu元素含量增加，AlCu相逐渐增多，断裂韧性值提升。
优选的方案，所述Al-Zn-Mg-Cu合金中：(Zn+Mg)的质量百分含量为7.0wt％～12.0wt％。(Zn+Mg)的质量百分含量是指，Zn与Mg的质量百分含量总和。
进一步的优选，所述Al-Zn-Mg-Cu合金中：(Zn+Mg)的质量百分含量为9.0wt％～11.0wt％。
优选的方案，所述Al-Zn-Mg-Cu合金中：按质量比计，Zn：Mg＝3～5
进一步的优选，所述Al-Zn-Mg-Cu合金中：按质量比计，Zn：Mg＝4.9。
优选的方案，所述Al-Zn-Mg-Cu合金中：Cu的质量百分含量为：1wt％～3wt％。
进一步的优选，所述Al-Zn-Mg-Cu合金中：Cu的质量百分含量为：1.7wt％～2.5wt％。
优选的方案，所述Al-Zn-Mg-Cu合金中，微量元素的质量百分含量≤0.67％。
进一步的优选，所述微量元素选自Si、Fe、Mn、Cr、Zr、Ti中的至少一种。
在本发明中，微量元素是指Al-Zn-Mg-Cu合金中除了Al、Zn、Mg、Cu中之外的其他元素。
本发明一种Al-Zn-Mg-Cu合金化学成分设计方法的应用：将所述Al-Zn-Mg-Cu合金化学成分设计方法应用于获取Al-Zn-Mg-Cu合金。
优选的方案，所述Al-Zn-Mg-Cu合金的获取方式为，先通过所述Al-Zn-Mg-Cu合金化学成分设计方法设计合金成份，然后按设计成份比例配取合金原料熔炼获得铸锭，再将铸锭进行后处理即得。
按本发明所设计的Al-Zn-Mg-Cu合金成份，采用采用现有常规生产工艺即可，例如熔炼、铸锭、均质处理、热挤压、淬火、时效处理即能够获得超高强高韧的Al-Zn-Mg-Cu合金，其具体生产步骤的工艺条件可根据合金元素组份及含量和实际生产过程而定。
优选的方案，按设计成份比例配取合金原料于730℃-750℃下熔炼，降温至715℃-725℃静置，然后再于680-700℃浇铸获得铸锭。
优选的方案，所述后处理的过程依次为：均质处理，挤压处理、淬火、时效处理。
进一步的优选，所述均质处理的过程为，将铸锭先于500℃～540℃保温8～20h，随后以2～10℃/min的速度缓冷至400～440℃，再以20～60℃/min的速度迅速冷却至180～220℃至出炉空气中冷却。
进一步的优选，挤压处理的过程为，将均质处理所得坯件预热至460～490℃，挤压筒温设定为410～450℃，随后以0.5～2m/min的挤压速度挤出。进一步的优选，所述淬火为在线水冷淬火。
进一步的优选，所述时效处理的过程为，先于110～140℃时效8～30h、然后于155～185℃下保温60～180min、再于110～140℃下保温8～30h。
综上所述，本发明通过研究合金中主合金化元素对合金组织性能影响的作用机理，同时相图热力学计算研究合金中主合金化元素及相应第二相的相互作用机制，提供了一种高综合性能的Al-Zn-Mg-Cu合金成分设计准则，协调了合金的表面质量、强度、韧性等性能。通过该设计准则，可设计出超高强高韧的Al-Zn-Mg-Cu合金。
附图说明
图1Al-Zn-Mg-Cu体系中η相析出量随Zn、Mg含量变化的等高线图。
图2为实施例1Al-Zn-Mg-Cu合金晶内析出相的TEM图。从图中可以看到，按发明的成份设计准则所设计的成分，经制备后所得Al-Zn-Mg-Cu合金的η相尺寸细小，沉淀无析出带没有明显粗化，η相的析出量为12.56％。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为验证本发明所述Al-Zn-Mg-Cu系合金挤压材的优点，采用的检测方法为：
挤压材拉伸性能：按GBT228.1-2010金属材料拉伸试验第1部分室温试验方法所述进行检测分析；
断裂韧性：按ISO12737-2010金属材料平面变形断裂韧性的测定；
对比例1
按本发明所述的成分设计准则进行合金成分设计，按质量百分比配制合金成分为：Zn：9.7％、Mg：2.6％、Cu：2.5％、Fe：0.15％、Zr：0.13％，其他微量元素总量≤0.3％，余量为Al，其中Zn/Mg比3.73，η相的析出量为10.75％。该合金(Zn+Mg)元素含量不符合式1所示的设计准则。
按照设定比例配料，在740℃下熔炼，静置温度为720℃，半连续铸造方法于690℃浇铸出用于挤压的铸锭；均质处理工艺为：520℃保温10h，随后以5℃/min的速度缓冷至420℃，再以40℃/min的速度迅速冷却至200℃至出炉空气中冷却；挤压制度为：将挤压铸锭预热至480℃，挤压筒温设定为430℃，随后以1m/min的挤压速度挤出，采用在线水冷淬火，于120℃下时效24h、175℃下时效135min、然后再在120℃下时效24h，得到所述的Al-Zn-Mg-Cu系挤压型材，所得挤压材的性能见表1。
对比例2
按本发明所述的成分设计准则进行合金成分设计，按质量百分比配制合金成分为：Zn：9.5％、Mg：2.0％、Cu：3.5％、Fe：0.15％、Zr：0.1％，其他微量元素总量≤0.3％，余量为Al，其中Zn/Mg比4.75，η相的析出量为10.78％。该合金Cu元素含量不在本发明的范围内。
按照设定比例配料，在740℃下熔炼，静置温度为720℃，半连续铸造方法于690℃浇铸出用于挤压的铸锭；均质处理工艺为：520℃保温10h，随后以5℃/min的速度缓冷至420℃，再以40℃/min的速度迅速冷却至200℃至出炉空气中冷却；挤压制度为：将挤压铸锭预热至480℃，挤压筒温设定为430℃，随后以1m/min的挤压速度挤出，采用在线水冷淬火，于120℃下时效24h、175℃下时效135min、然后再在120℃下时效24h，得到所述的Al-Zn-Mg-Cu系挤压型材，所得挤压材的性能见表1。
对比例3
按本发明所述的成分设计准则进行合金成分设计，按质量百分比配制合金成分为：Zn：9.5％、Mg：1.8％、Cu：2.0％、Fe：0.15％、Zr：0.12％，其他微量元素总量≤0.3％，余量为Al，其中Zn/Mg比5.3，η相的析出量为10.70％。该合金Zn/Mg不在本发明设计范围内。
按照设定比例配料，在740℃下熔炼，静置温度为720℃，半连续铸造方法于690℃浇铸出用于挤压的铸锭；均质处理工艺为：520℃保温10h，随后以5℃/min的速度缓冷至420℃，再以40℃/min的速度迅速冷却至200℃至出炉空气中冷却；挤压制度为：将挤压铸锭预热至480℃，挤压筒温设定为430℃，随后以1m/min的挤压速度挤出，采用在线水冷淬火，于120℃下时效24h、175℃下时效135min、然后再在120℃下时效24h，得到所述的Al-Zn-Mg-Cu系挤压型材，所得挤压材的性能见表1。
实施例1
按本发明所述的成分设计准则进行合金成分设计，首先，根据式1，取Mη为10.20％，然后取Zn/Mg为4.9，再根据式1，取Zn的最大值9.7％，从而确定Mg为1.98％，再根据Cu元素质量百分含量为：1.7wt％～2.5wt％，取Cu：2.5％，最后再依据微量元素的质量百分含量≤0.67％，获得实施例的具体成份为：Zn：9.7％、Mg：1.98、Cu：2.5％、Fe：0.15％、Zr：0.15％，Si：0.12％、Fe：0.15％，余量为Al，其中Zn/Mg比4.9。
按照设定比例配料，在740℃下熔炼，静置温度为720℃，半连续铸造方法于690℃浇铸出用于挤压的铸锭；均质处理工艺为：520℃保温10h，随后以5℃/min的速度缓冷至420℃，再以40℃/min的速度迅速冷却至200℃至出炉空气中冷却；挤压制度为：将挤压铸锭预热至480℃，挤压筒温设定为430℃，随后以1m/min的挤压速度挤出，采用在线水冷淬火，于120℃下时效24h、175℃下时效135min、然后再在120℃下时效24h，得到所述的Al-Zn-Mg-Cu系挤压型材，Al-Zn-Mg-Cu系挤压型材的η相的析出量为12.56％，所得挤压材的性能见表1。
实施例2
按本发明所述的成分设计准则进行合金成分设计，按质量百分比配制合金成分为：Zn：9.5％、Mg：1.9％、Cu：2.5％、Fe：0.12％、Zr：0.1％，Mn：0.05％、Cr：0.05％，余量为Al，其中Zn/Mg比5。
按照设定比例配料，在740℃下熔炼，静置温度为720℃，半连续铸造方法于690℃浇铸出用于挤压的铸锭；均质处理工艺为：520℃保温10h，随后以5℃/min的速度缓冷至420℃，再以40℃/min的速度迅速冷却至200℃至出炉空气中冷却；挤压制度为：将挤压铸锭预热至480℃，挤压筒温设定为430℃，随后以1m/min的挤压速度挤出，采用在线水冷淬火，于120℃下时效24h、175℃下时效135min、然后再在120℃下时效24h，得到所述的Al-Zn-Mg-Cu系挤压型材，η相的析出量为12.07％，所得挤压材的性能见表1。
实施例3
按本发明所述的成分设计准则进行合金成分设计，按质量百分比配制合金成分为：Zn：8.5％、Mg：1.73％、Cu：2.3％、Fe：0.1％、Zr：0.15％，Zr：0.1％，Ti：0.1％，余量为Al，其中Zn/Mg比4.9。
按照设定比例配料，在740℃下熔炼，静置温度为720℃，半连续铸造方法于690℃浇铸出用于挤压的铸锭；均质处理工艺为：520℃保温10h，随后以5℃/min的速度缓冷至420℃，再以40℃/min的速度迅速冷却至200℃至出炉空气中冷却；挤压制度为：将挤压铸锭预热至480℃，挤压筒温设定为430℃，随后以1m/min的挤压速度挤出，采用在线水冷淬火，于120℃下时效24h、175℃下时效135min、然后再在120℃下时效24h，得到所述的Al-Zn-Mg-Cu系挤压型材，η相的析出量为11.98％，所得挤压材的性能见表1。
结果如表1所示：
表1对比例1～3和实施例1～3所得挤压材的性能
| 样品 | 抗拉强度/MPa | 断裂韧性/MPa·m1/2 |
| 对比例1 | 640 | 39.01 |
| 对比例2 | 648 | 30.11 |
| 对比例3 | 635 | 35.25 |
| 实施例1 | 666 | 46.47 |
| 实施例2 | 657 | 39.68 |
| 实施例3 | 655 | 40.04 |
从图1中可以看出，随着时效时间延长，晶内和晶界析出相均逐渐长大粗化，晶界变宽，并出现明显的无沉淀析出带，经120℃/24h处理后的合金中，晶内析出相和晶界析出相均出现一定程度的长大。在120℃/24h处理过的合金的强度是最高的，同时塑性也较好，材料的断裂韧性值也较高。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种Al-Zn-Mg-Cu合金设计方法，其特征在于：所述Al-Zn-Mg-Cu合金中，η相析出量与(Zn+Mg)总量、Zn/Mg比的函数关系如式1所示：
其中，
x＝cZn+cMg
y＝cZn/cMg
式1中，Mη为η相析出量，其范围为6.30％～10.20％；CZn、CMg分别为Al-Zn-Mg-Cu系合金中Zn、Mg的质量含量。
2.根据权利要求1所述的一种Al-Zn-Mg-Cu合金设计方法，其特征在于：
所述Al-Zn-Mg-Cu合金中：(Zn+Mg)的质量百分含量为7.0wt％～12.0wt％。
所述Al-Zn-Mg-Cu合金中：按质量比计，Zn：Mg＝3～5。
3.根据权利要求2所述的一种Al-Zn-Mg-Cu合金设计方法，其特征在于：
所述Al-Zn-Mg-Cu合金中：(Zn+Mg)的质量百分含量为9.0wt％～11.0wt％；
所述Al-Zn-Mg-Cu合金中：按质量比计，Zn：Mg＝4.9。
4.根据权利要求1所述的一种Al-Zn-Mg-Cu合金设计方法，其特征在于：
所述Al-Zn-Mg-Cu合金中：Cu的质量百分含量为：1wt％～3wt％。
5.根据权利要求4所述的一种Al-Zn-Mg-Cu合金设计方法，其特征在于：
所述Al-Zn-Mg-Cu合金中：Cu的质量百分含量为：1.7wt％～2.5wt％。
6.根据权利要求1所述的一种Al-Zn-Mg-Cu合金设计方法，其特征在于：
所述Al-Zn-Mg-Cu合金中，微量元素的质量百分含量≤0.67％；
所述微量元素选自Si、Fe、Mn、Cr、Zr、Ti中的至少一种。
7.权利要求1-6任意一项所述的一种Al-Zn-Mg-Cu合金设计方法的应用，其特征在于：将所述Al-Zn-Mg-Cu合金化学成分设计方法应用于获取Al-Zn-Mg-Cu合金。
8.根据权利要求7所述的一种Al-Zn-Mg-Cu合金设计方法的应用，其特征在于：所述Al-Zn-Mg-Cu合金的获取方式为，先通过所述Al-Zn-Mg-Cu合金化学成分设计方法设计合金成份，然后按设计成份比例配取合金原料熔炼获得铸锭，再将铸锭进行后处理即得。
9.根据权利要求6所述的一种Al-Zn-Mg-Cu合金设计方法的应用，其特征在于：按设计成份比例配取合金原料于730℃-750℃下熔炼，降温至715℃-725℃静置，然后再于680-700℃浇铸获得铸锭；
所述后处理的过程依次为：均质处理，挤压处理、淬火、时效处理。
10.根据权利要求9所述的一种Al-Zn-Mg-Cu合金设计方法的应用，其特征在于：
所述均质处理的过程为，将铸锭先于500℃～540℃保温8～20h，随后以2～10℃/min的速度缓冷至400～440℃，再以20～60℃/min的速度迅速冷却至180～220℃至出炉空气中冷却；
所述挤压处理的过程为，将均质处理所得坯件预热至460～490℃，挤压筒温设定为410～450℃，随后以0.5～2m/min的挤压速度挤出；
所述时效处理的过程为，先于110～140℃时效8～30h、然后于155～185℃下保温60～180min、再于110～140℃下保温8～30h。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310754652.3A CN116741324A (zh) | 2023-06-26 | 2023-06-26 | 一种Al-Zn-Mg-Cu合金化学成分设计方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310754652.3A CN116741324A (zh) | 2023-06-26 | 2023-06-26 | 一种Al-Zn-Mg-Cu合金化学成分设计方法和应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116741324A true CN116741324A (zh) | 2023-09-12 |
Family
ID=87914848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310754652.3A Pending CN116741324A (zh) | 2023-06-26 | 2023-06-26 | 一种Al-Zn-Mg-Cu合金化学成分设计方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116741324A (zh) |
-
2023
- 2023-06-26 CN CN202310754652.3A patent/CN116741324A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109652688B (zh) | 一种6082铝合金型材的生产方法 | |
| JP3705320B2 (ja) | 耐食性に優れる高強度熱処理型７０００系アルミニウム合金 | |
| US9217622B2 (en) | 5XXX aluminum alloys and wrought aluminum alloy products made therefrom | |
| US20160010195A1 (en) | Aluminum alloy that is not sensitive to quenching, as well as method for the production of a semi-finished product | |
| CN110983131B (zh) | 一种7系铝合金型材及其制造方法 | |
| CN112996935A (zh) | 7xxx系列铝合金产品 | |
| KR102565183B1 (ko) | 7xxx-시리즈 알루미늄 합금 제품 | |
| WO2008005852A2 (en) | High strength, heat treatable al-zn-mg aluminium alloy | |
| JP2006522872A (ja) | 高強度Ａｌ−Ｚｎ合金およびそのような合金製品の製造方法 | |
| CN101115856A (zh) | Al-Zn-Cu-Mg铝基合金及其制造方法和用途 | |
| EP3208361B1 (en) | Method for producing aluminum alloy member, and aluminum alloy member obtained by same | |
| JP7044863B2 (ja) | Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ系アルミニウム合金材 | |
| JP6810508B2 (ja) | 高強度アルミニウム合金板 | |
| WO2016204043A1 (ja) | 高強度アルミニウム合金熱間鍛造材 | |
| JP2016222958A (ja) | 高強度アルミニウム合金板 | |
| CN112458344A (zh) | 一种高强耐蚀的铝合金及其制备方法和应用 | |
| CN112626386A (zh) | 一种高强耐蚀的Al-Mg-Si-Cu系铝合金及其制备方法和应用 | |
| CN110073017B (zh) | 铝合金及其制作方法 | |
| CN111492074A (zh) | 用于飞机机身制造的铝-铜-锂合金板的改进的制造方法 | |
| CN115053008A (zh) | 高强度铝合金挤出材料的制造方法 | |
| CN116179907A (zh) | 一种轻量化结构件用Al-Zn-Mg-Cu合金材料及制备方法 | |
| JP2020139228A (ja) | アルミニウム合金押出材の製造方法 | |
| US20230357902A1 (en) | Method For Manufacturing Aluminum Alloy Extruded Material With High Strength And Excellent In SCC Resistance And Hardenability | |
| CN112041473A (zh) | 具有改进的压缩强度和改进的韧性的铝-铜-锂合金 | |
| CN116741324A (zh) | 一种Al-Zn-Mg-Cu合金化学成分设计方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |