CN118064773A - 一种高强耐蚀可成形7xxx系铝合金及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强耐蚀可成形7xxx系铝合金，所述高强耐蚀可成形7xxx系铝合金化学组成及其质量百分比为：Zn：3.5‑5.8％，Mg：0.5‑2.5％，Cu：0.3‑1.6％，Zr：0.01‑0.15％，Y：0.01‑0.30％，Fe：0.01‑0.5％，Si：0.01‑0.5％，In：0.01‑0.5％和/或Sn：0.01‑0.5％，余量为Al；本发明还公开了一种高强耐蚀可成形7xxx系铝合金的制备方法；本发明提供的7xxx系铝合金具有高塑性和良好的加工性能，同时具有高停放稳定性和耐蚀性能。
Description
技术领域
本发明涉及7xxx系铝合金及加工制备领域，具体涉及一种高强耐蚀可成形7xxx系铝合金及其制备方法。
背景技术
现代经济的飞速发展对高端交通运输装备的轻量化提出越来越极致的要求，采用铝合金代替钢、钛合金加工零部件可以在轻量化同时降低制造成本，节约能源。7xxx系铝合金是是一种可热处理强化合金，制造型材、板材、线棒材，以优良的室温拉伸、剪切、疲劳等综合性能、压力加工和机械加工性能好的特点成为轻量化设计的首选材料。其加工包括熔铸、均热、挤压、热轧、冷轧、退火、冷拉拔成型、固溶、时效等工艺过程。目前，经过退火和冷拉拔的7xxx系铝合金棒材通常会经历一段时间运输或库存停放，在有需要时进行成型和后续加工处理，在此过程中溶解在铝合金基体中的合金元素不断脱溶析出，生成细小弥散强化相，导致停放和运输过程中材料发生自然时效强化效应，强度不断上升，塑性下降；此外材料晶界成为腐蚀发生和发展的通道，在复杂加工和服役环境中极易发生晶间腐蚀，严重影响材料加工性能、成型性能和产品综合质量。
发明内容
本发明设计开发了一种高强耐蚀可成形7xxx系铝合金，本发明的发明目的是通过添加Sn或In元素解决了7xxx系铝合金产品在中间退火及冷变形后发生的自然时效停放强度增加、成型性能差和晶间腐蚀等问题。
本发明还设计开发了一种高强耐蚀可成形7xxx系铝合金的制备方法，本发明的发明目的之一是通过在制备过程中使用原料添加Sn或In元素解决了7xxx系铝合金产品在中间退火及冷变形后发生的自然时效停放强度增加、成型性能差和晶间腐蚀等问题。
本发明的发明目的之二是通过退火慢速冷却对晶界元素和析出相的调控作用提高晶间腐蚀性能，提高工业化生产效率，降低生产成本和材料产品质量。
本发明提供的技术方案为：
一种高强耐蚀可成形7xxx系铝合金，包括：所述高强耐蚀可成形7xxx系铝合金的化学组成及其质量百分比为：Zn：3.5-5.0％，Mg：0.5-1.8％，Cu：0.3-1.2％，Zr：0.01-0.05％，Y：0.01-0.05％，Fe：0.05-0.35％，Si：0.05-0.35％；
In：0.01-0.5％和/或Sn：0.01-0.5％；以及
余量为Al。
优选的是，所述高强耐蚀可成形7xxx系铝合金的化学组成及其质量百分比为：Zn：3.5-5.0％，Mg：0.5-1.8％，Cu：0.3-1.2％，Zr：0.01-0.05％，Y：0.01-0.05％，Fe：0.05-0.35％，Si：0.05-0.35％；
In：0.15-0.3％和/或Sn：0.15-0.3％；以及
余量为Al。
优选的是，所述高强耐蚀可成形7xxx系铝合的金化学组成及其质量百分比为：Zn：3.5-5.0％，Mg：0.5-1.8％，Cu：0.3-1.2％，Zr：0.01-0.05％，Y：0.01-0.05％，Fe：0.05-0.35％，Si：0.05-0.35％，In+Sn≥0.15％，余量为Al。
一种高强耐蚀可成形7xxx系铝合金的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、将所述7xxx系铝合金的原料熔铸成铸锭后进行均匀化处理，再进行机加工去除氧化皮后经挤压得到铝合金棒材；
步骤二、对所述铝合金棒材进行中间退火、冷轧处理得到冷轧棒材；
步骤三、对所述冷轧棒材进行中间退火、冷拉拔得到所述7xxx系铝合金；
其中，在所述步骤一中，所述7xxx系铝合金的原料的化学组成及其质量百分比为：Zn：3.5-5.0％，Mg：0.5-1.8％，Cu：0.3-1.2％，Zr：0.01-0.05％，Y：0.01-0.05％，Fe：0.05-0.35％，Si：0.05-0.35％；
In：0.01-0.5％和/或Sn：0.01-0.5％；以及
余量为Al。
优选的是，在所述步骤三中，退火过程的升温速率为10-100℃/h，保温温度350～450℃，保温0.5～15h，随后冷却至室温方式，冷速1-30℃/h。
优选的是，在所述步骤一中，所述7xxx系铝合金的原料的化学组成及其质量百分比为：Zn：3.5-5.0％，Mg：0.5-1.8％，Cu：0.3-1.2％，Zr：0.01-0.05％，Y：0.01-0.05％，Fe：0.05-0.35％，Si：0.05-0.35％；
In：0.15-0.3％和/或Sn：0.15-0.3％；以及
余量为Al。
优选的是，在所述步骤一中，所述7xxx系铝合金的原料的化学组成及其质量百分比为：Zn：3.5-5.0％，Mg：0.5-1.8％，Cu：0.3-1.2％，Zr：0.01-0.05％，Y：0.01-0.05％，Fe：0.05-0.35％，Si：0.05-0.35％，In+Sn≥0.15％，余量为Al。
优选的是，在所述步骤一中，进行均匀化处理的温度为450-475℃，保温时间3-72h；以及
挤压操作的挤压温度380-420℃，挤压比45-70：1。
优选的是，在所述步骤二中，退火温度为380-450℃，保温0.5-15h；以及
冷却方式为水冷、随炉冷却和或空冷。
优选的是，在所述步骤三中，退火、冷拉拔方式为：1次退火、1次冷拉拔；或者
退火、冷拉拔方式为：1次冷拉拔、1次中间退火、1次冷拉拔；
其中，冷拉拔量为20％-40％。
本发明所述的有益效果：
1、本发明提供的高强耐蚀可成形7xxx系铝合金通过添加In、Sn元素中的一种或多种，利用其对空位的结合优势，减缓或消除自然停放时效强化对塑性和成形性能的不利影响；
2、本发明提供的高强耐蚀可成形7xxx系铝合金通过添加In、Sn元素在退火停放过程中捕获空位，降低冷却过程中空位浓度，延缓或抑制了自然停放过程中MgZn2强化相析出，令材料力学性能处于稳定状态，保持高塑性和良好加工性能；
3、本发明提供的高强耐蚀可成形7xxx系铝合金的制备方法，采用高温+慢速冷却的单级退火方式，高温退火过程消除材料加工硬化，提高材料塑性；慢速冷却调节晶界析出相形貌和元素组成，降低晶界与晶内电位差，避免晶间腐蚀沿晶界快速发展，综合提高材料成形性能、停放稳定性和耐蚀性能；
4、本发明提供的高强耐蚀可成形7xxx系铝合金的制备方法，在冷拉拔退火过程中，通过单级退火高温过程实现消除加工硬化效果，有利于后续再次冷成型，在慢速冷却过程晶界形成非连续析出相，阻碍材料退火后停放过程中晶间腐蚀沿晶界析出相连续发生，从而提高合金停放稳定性与耐蚀性能；
5、本发明提供的高强耐蚀可成形7xxx系铝合金的制备方法操作可行性强，工业化规模化生产可控度较高，效果好，可以使7xxx系铝合金的耐蚀性能和成形性能保持稳定。
附图说明
图1a为本发明所述的实施例1的晶间腐蚀形貌图。
图1b为本发明所述的对比例1的晶间腐蚀形貌图。
图2为本发明所述的实施例1和对比例1的停放稳定性示意图。
图3a为本发明所述的实施例1的第二相形貌图。
图3b为本发明所述的对比例1的第二相形貌图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
本发明提供了一种高强耐蚀可成形7xxx系铝合金，其特征在于，包括：高强耐蚀可成形7xxx系铝合金的化学组成及其质量百分比为：Zn：3.5-5.0％，Mg：0.5-1.8％，Cu：0.3-1.2％，Zr：0.01-0.05％，Y：0.01-0.05％，Fe：0.05-0.35％，Si：0.05-0.35％；In：0.01-0.5％和/或Sn：0.01-0.5％；余量为Al。
在另一种实施例中，高强耐蚀可成形7xxx系铝合金的化学组成及其质量百分比为：Zn：3.5-5.0％，Mg：0.5-1.8％，Cu：0.3-1.2％，Zr：0.01-0.05％，Y：0.01-0.05％，Fe：0.05-0.35％，Si：0.05-0.35％，In：0.01-0.5％，余量为Al。
在另一种实施例中，高强耐蚀可成形7xxx系铝合金的化学组成及其质量百分比为：Zn：3.5-5.0％，Mg：0.5-1.8％，Cu：0.3-1.2％，Zr：0.01-0.05％，Y：0.01-0.05％，Fe：0.05-0.35％，Si：0.05-0.35％，Sn：0.01-0.5％；余量为Al。
在另一种实施例中，高强耐蚀可成形7xxx系铝合金的化学组成及其质量百分比为：Zn：3.5-5.0％，Mg：0.5-1.8％，Cu：0.3-1.2％，Zr：0.01-0.05％，Y：0.01-0.05％，Fe：0.05-0.35％，Si：0.05-0.35％，In：0.01-0.5％，Sn：0.01-0.5％；余量为Al。
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本发明还提供了一种高强耐蚀可成形7xxx系铝合金的制备方法，具体包括如下步骤：
步骤一、将7xxx系铝合金的原料熔铸成铸锭后进行均匀化处理，再进行机加工去除氧化皮后经挤压得到铝合金棒材；
步骤二、对铝合金棒材进行中间退火、冷轧处理得到冷轧棒材；
步骤三、对冷轧棒材进行中间退火、冷拉拔得到7xxx系铝合金；
其中，在步骤一中，7xxx系铝合金的原料的化学组成及其质量百分比为：Zn：3.5-5.0％，Mg：0.5-1.8％，Cu：0.3-1.2％，Zr：0.01-0.05％，Y：0.01-0.05％，Fe：0.05-0.35％，Si：0.05-0.35％；In：0.01-0.5％和/或Sn：0.01-0.5％；余量为Al。
在另一种实施例中，在步骤一中，所述7xxx系铝合金的原料的化学组成及其质量百分比为：Zn：3.5-5.0％，Mg：0.5-1.8％，Cu：0.3-1.2％，Zr：0.01-0.05％，Y：0.01-0.05％，Fe：0.05-0.35％，Si：0.05-0.35％，In：0.01-0.5％，余量为Al。
在另一种实施例中，在步骤一中，所述7xxx系铝合金的原料的化学组成及其质量百分比为：Zn：3.5-5.0％，Mg：0.5-1.8％，Cu：0.3-1.2％，Zr：0.01-0.05％，Y：0.01-0.05％，Fe：0.05-0.35％，Si：0.05-0.35％，Sn：0.01-0.5％；余量为Al。
在另一种实施例中，在步骤一中，所述7xxx系铝合金的原料的化学组成及其质量百分比为：Zn：3.5-5.0％，Mg：0.5-1.8％，Cu：0.3-1.2％，Zr：0.01-0.05％，Y：0.01-0.05％，Fe：0.05-0.35％，Si：0.05-0.35％，In：0.01-0.5％，Sn：0.01-0.5％；余量为Al。
在另一种实施例中，在步骤一中，所述7xxx系铝合金的原料的化学组成及其质量百分比为：Zn：3.5-5.0％，Mg：0.5-1.8％，Cu：0.3-1.2％，Zr：0.01-0.05％，Y：0.01-0.05％，Fe：0.05-0.35％，Si：0.05-0.35％；In：0.15-0.3％和/或Sn：0.15-0.3％；余量为Al。
在另一种实施例中，在步骤一中，所述7xxx系铝合金的原料的化学组成及其质量百分比为：Zn：3.5-5.0％，Mg：0.5-1.8％，Cu：0.3-1.2％，Zr：0.01-0.05％，Y：0.01-0.05％，Fe：0.05-0.35％，Si：0.05-0.35％，In：0.15-0.3％；余量为Al。
在另一种实施例中，在步骤一中，所述7xxx系铝合金的原料的化学组成及其质量百分比为：Zn：3.5-5.0％，Mg：0.5-1.8％，Cu：0.3-1.2％，Zr：0.01-0.05％，Y：0.01-0.05％，Fe：0.05-0.35％，Si：0.05-0.35％，Sn：0.15-0.3％；余量为Al。
在另一种实施例中，在步骤一中，所述7xxx系铝合金的原料的化学组成及其质量百分比为：Zn：3.5-5.0％，Mg：0.5-1.8％，Cu：0.3-1.2％，Zr：0.01-0.05％，Y：0.01-0.05％，Fe：0.05-0.35％，Si：0.05-0.35％，In：0.15-0.3％，Sn：0.15-0.3％；余量为Al。
在另一种实施例中，在步骤一中，所述7xxx系铝合金的原料的化学组成及其质量百分比为：Zn：3.5-5.0％，Mg：0.5-1.8％，Cu：0.3-1.2％，Zr：0.01-0.05％，Y：0.01-0.05％，Fe：0.05-0.35％，Si：0.05-0.35％，In+Sn≥0.15％，余量为Al。
在另一种实施例中，在步骤一中，进行均匀化处理的温度为450-475℃，保温时间3-72h。
在另一种实施例中，在步骤一中，挤压操作的挤压温度380-420℃，挤压比45-70：1。
在另一种实施例中，在步骤二中，退火温度为380-450℃，保温0.5-15h，冷却方式为水冷、随炉冷却和或空冷。
在另一种实施例中，在步骤三中，退火过程的升温速率为10-100℃/h，保温温度350～450℃，保温0.5～15h，随后冷却至室温方式，冷速1-30℃/h。
在另一种实施例中，在步骤三中，退火、冷拉拔方式为：1次退火、1次冷拉拔；其中，冷拉拔量为20％-40％。
在另一种实施例中，在步骤三中，退火、冷拉拔方式为：1次冷拉拔、1次中间退火、1次冷拉拔；其中，冷拉拔量为20％-40％。
实施例1
本实施例提供的高强耐蚀可成形7xxx系铝合金的制备方法，具体包括如下步骤：
步骤一、将铝合金原料熔铸成铸锭；其中，铝合金原料的化学组成及其质量百分比为：Zn：5.0％，Mg：1.8％，Cu：1.2％，Zr：0.05％，Y：0.05％，Si：0.05％，Fe：0.05％，In：0.15％，Sn：0.15％，余量为Al；
步骤二、均匀化处理：对铸锭采用均匀化处理的均匀化温度为475℃，保温时间为3h；
步骤三、挤压：对均匀化热处理后的铸锭加热至420℃，挤压比45：1；
步骤四、冷轧：对挤压后的棒材进行中间退火处理的退火温度为380℃，保温时间为15h，水冷后冷轧；
步骤五、冷拉拔：对冷轧后棒材进行中间退火，升温速率70℃/h，保温温度为350℃，保温时间为5h，冷却速度为10℃/h至室温，随后进行冷拉拔，冷拉拔量40％。
实施例2
本实施例提供的高强耐蚀可成形7xxx系铝合金的制备方法，具体包括如下步骤：
步骤一、将铝合金原料熔铸成铸锭；其中，铝合金原料的化学组成及其质量百分比为：Zn：3.5％，Mg：0.5％，Cu：0.3％，Zr：0.05％，Y：0.05％，Si：0.35％，Fe：0.35％，In：0.3％，余量为Al；
步骤二、均匀化处理：对铸锭采用均匀化处理的均匀化温度为450℃，保温时间为72h；
步骤三、挤压：对均匀化热处理后的铸锭加热至380℃，挤压比70：1；
步骤四、冷轧：对挤压后的棒材进行中间退火处理的退火温度为400℃，保温时间为0.5h，水冷后冷轧；
步骤五、冷拉拔：对冷轧后棒材进行中间退火，升温速率100℃/h，保温温度为450℃，保温时间为15h，冷却速度为30℃/h至室温，随后进行冷拉拔，冷拉拔量30％。
实施例3
本实施例提供的高强耐蚀可成形7xxx系铝合金的制备方法，具体包括如下步骤：
步骤一、将铝合金原料熔铸成铸锭；其中，铝合金原料的化学组成及其质量百分比为：Zn：4.5％，Mg：1.2％，Cu：0.9％，Zr：0.01％，Y：0.01％，Si：0.1％，Fe：0.1％，Sn：0.3％，余量为Al；
步骤二、均匀化处理：对铸锭采用均匀化处理的均匀化温度为465℃，保温时间为24h；
步骤三、挤压：对均匀化热处理后的铸锭加热至400℃，挤压比60：1；
步骤四、冷轧：对挤压后的棒材进行中间退火处理的退火温度为400℃，保温时间为5h，水冷后冷轧；
步骤五、冷拉拔：对冷轧后棒材进行两次中间退火加冷拉拔，其中第一中间退火，升温速率10℃/h，保温温度400℃，保温时间0.5h，冷却速度30℃/h至室温，随后进行第一冷拉拔，冷拉拔量20％；继续再进行第二中间退火，升温速率10℃/h，保温温度400℃，保温时间0.5h，冷却速度1℃/h至室温，再进行第二冷拉拔，冷拉拔量40％。
实施例4
本实施例提供的高强耐蚀可成形7xxx系铝合金的制备方法，具体包括如下步骤：
步骤一、将铝合金原料熔铸成铸锭；其中，铝合金原料的化学组成及其质量百分比为：Zn：5.0％，Mg：1.8％，Cu：1.2％，Zr：0.05％，Y：0.05％，Si：0.05％，Fe：0.05％，In：0.1％，Sn：0.1％，余量为Al；
步骤二、均匀化处理：对铸锭采用均匀化处理的均匀化温度为475℃，保温时间为3h；
步骤三、挤压：对均匀化热处理后的铸锭加热至420℃，挤压比45：1；
步骤四、冷轧：对挤压后的棒材进行中间退火处理的退火温度为380℃，保温时间为15h，水冷后冷轧；
步骤五、冷拉拔：对冷轧后棒材进行中间退火，升温速率70℃/h，保温温度为350℃，保温时间为5h，冷却速度为10℃/h至室温，随后进行冷拉拔，冷拉拔量40％。
实施例5
本实施例提供的高强耐蚀可成形7xxx系铝合金的制备方法，具体包括如下步骤：
步骤一、将铝合金原料熔铸成铸锭；其中，铝合金原料的化学组成及其质量百分比为：Zn：5.0％，Mg：1.8％，Cu：1.2％，Zr：0.05％，Y：0.05％，Si：0.05％，Fe：0.05％，In：0.12％，Sn：0.03％，余量为Al；
步骤二、均匀化处理：对铸锭采用均匀化处理的均匀化温度为475℃，保温时间为3h；
步骤三、挤压：对均匀化热处理后的铸锭加热至420℃，挤压比45：1；
步骤四、冷轧：对挤压后的棒材进行中间退火处理的退火温度为380℃，保温时间为15h，水冷后冷轧；
步骤五、冷拉拔：对冷轧后棒材进行中间退火，升温速率70℃/h，保温温度为350℃，保温时间为5h，冷却速度为10℃/h至室温，随后进行冷拉拔，冷拉拔量40％。
实施例6
本实施例提供的高强耐蚀可成形7xxx系铝合金的制备方法，具体包括如下步骤：
步骤一、将铝合金原料熔铸成铸锭；其中，铝合金原料的化学组成及其质量百分比为：Zn：5.0％，Mg：1.8％，Cu：1.2％，Zr：0.05％，Y：0.05％，Si：0.05％，Fe：0.05％，In：0.01％，Sn：0.10％，余量为Al；
步骤二、均匀化处理：对铸锭采用均匀化处理的均匀化温度为475℃，保温时间为3h；
步骤三、挤压：对均匀化热处理后的铸锭加热至420℃，挤压比45：1；
步骤四、冷轧：对挤压后的棒材进行中间退火处理的退火温度为380℃，保温时间为15h，水冷后冷轧；
步骤五、冷拉拔：对冷轧后棒材进行中间退火，升温速率70℃/h，保温温度为350℃，保温时间为5h，冷却速度为10℃/h至室温，随后进行冷拉拔，冷拉拔量40％。
实施例7
本实施例提供的高强耐蚀可成形7xxx系铝合金的制备方法，具体包括如下步骤：
步骤一、将铝合金原料熔铸成铸锭；其中，铝合金原料的化学组成及其质量百分比为：Zn：5.0％，Mg：1.8％，Cu：1.2％，Zr：0.05％，Y：0.05％，Si：0.05％，Fe：0.05％，In：0.5％，余量为Al；
步骤二、均匀化处理：对铸锭采用均匀化处理的均匀化温度为475℃，保温时间为3h；
步骤三、挤压：对均匀化热处理后的铸锭加热至420℃，挤压比45：1；
步骤四、冷轧：对挤压后的棒材进行中间退火处理的退火温度为380℃，保温时间为15h，水冷后冷轧；
步骤五、冷拉拔：对冷轧后棒材进行中间退火，升温速率70℃/h，保温温度为350℃，保温时间为5h，冷却速度为10℃/h至室温，随后进行冷拉拔，冷拉拔量40％。
实施例8
本实施例提供的高强耐蚀可成形7xxx系铝合金的制备方法，具体包括如下步骤：
步骤一、将铝合金原料熔铸成铸锭；其中，铝合金原料的化学组成及其质量百分比为：Zn：5.0％，Mg：1.8％，Cu：1.2％，Zr：0.05％，Y：0.05％，Si：0.05％，Fe：0.05％，In：0.10％，Sn：0.01％，余量为Al；
步骤二、均匀化处理：对铸锭采用均匀化处理的均匀化温度为475℃，保温时间为3h；
步骤三、挤压：对均匀化热处理后的铸锭加热至420℃，挤压比45：1；
步骤四、冷轧：对挤压后的棒材进行中间退火处理的退火温度为380℃，保温时间为15h，水冷后冷轧；
步骤五、冷拉拔：对冷轧后棒材进行中间退火，升温速率70℃/h，保温温度为350℃，保温时间为5h，冷却速度为10℃/h至室温，随后进行冷拉拔，冷拉拔量40％。
实施例9
本实施例提供的高强耐蚀可成形7xxx系铝合金的制备方法，具体包括如下步骤：
步骤一、将铝合金原料熔铸成铸锭；其中，铝合金原料的化学组成及其质量百分比为：Zn：5.0％，Mg：1.8％，Cu：1.2％，Zr：0.05％，Y：0.05％，Si：0.05％，Fe：0.05％，Sn：0.5％，余量为Al；
步骤二、均匀化处理：对铸锭采用均匀化处理的均匀化温度为475℃，保温时间为3h；
步骤三、挤压：对均匀化热处理后的铸锭加热至420℃，挤压比45：1；
步骤四、冷轧：对挤压后的棒材进行中间退火处理的退火温度为380℃，保温时间为15h，水冷后冷轧；
步骤五、冷拉拔：对冷轧后棒材进行中间退火，升温速率70℃/h，保温温度为350℃，保温时间为5h，冷却速度为10℃/h至室温，随后进行冷拉拔，冷拉拔量40％。
对比例1
本对比例提供的7xxx系铝合金的制备方法，具体包括如下步骤：
步骤一、将铝合金原料熔铸成铸锭；其中，铝合金原料的化学组成及其质量百分比为：Zn：5.0％，Mg：1.8％，Cu：1.2％，Zr：0.05％，Y：0.05％，Si：0.05％，Fe：0.05％，余量为Al；
步骤二、均匀化处理：对铸锭采用均匀化处理的均匀化温度为475℃，保温时间为3h；
步骤三、挤压：对均匀化热处理后的铸锭加热至420℃，挤压比45：1；
步骤四、冷轧：对挤压后的棒材进行中间退火处理的退火温度为380℃，保温时间为15h，水冷后冷轧；
步骤五、冷拉拔：对冷轧后棒材进行中间退火，升温速率70℃/h，保温温度为350℃，保温时间为5h，冷却方式为水冷，随后进行冷拉拔，冷拉拔量40％。
对比例2
本对比例提供的7xxx系铝合金的制备方法，具体包括如下步骤：
步骤一、将铝合金原料熔铸成铸锭；其中，铝合金原料的化学组成及其质量百分比为：Zn：5.0％，Mg：1.8％，Cu：1.2％，Zr：0.05％，Y：0.05％，Si：0.05％，Fe：0.05％，Sn：0.005％，余量为Al；
步骤二、均匀化处理：对铸锭采用均匀化处理的均匀化温度为475℃，保温时间为3h；
步骤三、挤压：对均匀化热处理后的铸锭加热至420℃，挤压比45：1；
步骤四、冷轧：对挤压后的棒材进行中间退火处理的退火温度为380℃，保温时间为15h，水冷后冷轧；
步骤五、冷拉拔：对冷轧后棒材进行中间退火，升温速率70℃/h，保温温度为350℃，保温时间为5h，冷却方式为水冷，随后进行冷拉拔，冷拉拔量40％。
对比例3
本对比例提供的7xxx系铝合金的制备方法，具体包括如下步骤：
步骤一、将铝合金原料熔铸成铸锭；其中，铝合金原料的化学组成及其质量百分比为：Zn：3.5％，Mg：0.5％，Cu：0.3％，Zr：0.05％，Y：0.05％，Si：0.35％，Fe：0.35％，In：0.005％，余量为Al；
步骤二、均匀化处理：对铸锭采用均匀化处理的均匀化温度为450℃，保温时间为72h；
步骤三、挤压：对均匀化热处理后的铸锭加热至380℃，挤压比70：1；
步骤四、冷轧：对挤压后的棒材进行中间退火处理的退火温度为400℃，保温时间为0.5h，水冷后冷轧；
步骤五、冷拉拔：对冷轧后棒材进行中间退火，升温速率100℃/h，保温温度为450℃，保温时间为15h，冷却速度为50℃/h至室温，随后进行冷拉拔，冷拉拔量30％。
对比例4
本对比例提供的7xxx系铝合金的制备方法，具体包括如下步骤：
步骤一、将铝合金原料熔铸成铸锭；其中，铝合金原料的化学组成及其质量百分比为：Zn：5.0％，Mg：1.8％，Cu：1.2％，Zr：0.05％，Y：0.05％，Si：0.05％，Fe：0.05％，In：0.005％，Sn：0.005％，余量为Al；
步骤二、均匀化处理：对铸锭采用均匀化处理的均匀化温度为475℃，保温时间为3h；
步骤三、挤压：对均匀化热处理后的铸锭加热至420℃，挤压比45：1；
步骤四、冷轧：对挤压后的棒材进行中间退火处理的退火温度为380℃，保温时间为15h，水冷后冷轧；
步骤五、冷拉拔：对冷轧后棒材进行中间退火，升温速率70℃/h，保温温度为350℃，保温时间为5h，冷却速度为100℃/h至室温，随后进行冷拉拔，冷拉拔量40％。
对比例5
本对比例提供的7xxx系铝合金的制备方法，具体包括如下步骤：
步骤一、将铝合金原料熔铸成铸锭；其中，铝合金原料的化学组成及其质量百分比为：Zn：5.0％，Mg：1.8％，Cu：1.2％，Zr：0.05％，Y：0.05％，Si：0.05％，Fe：0.05％，In：1.0％，Sn：1.0％，余量为Al；
步骤二、均匀化处理：对铸锭采用均匀化处理的均匀化温度为475℃，保温时间为3h；
步骤三、挤压：对均匀化热处理后的铸锭加热至420℃，挤压比45：1；
步骤四、冷轧：对挤压后的棒材进行中间退火处理的退火温度为380℃，保温时间为15h，水冷后冷轧；
步骤五、冷拉拔：对冷轧后棒材进行中间退火，升温速率70℃/h，保温温度为350℃，保温时间为5h，冷却速度为100℃/h至室温，随后进行冷拉拔，冷拉拔量40％。
对比例6
本对比例提供的7xxx系铝合金的制备方法，具体包括如下步骤：
步骤一、将铝合金原料熔铸成铸锭；其中，铝合金原料的化学组成及其质量百分比为：Zn：5.0％，Mg：1.8％，Cu：1.2％，Zr：0.05％，Y：0.05％，Si：0.05％，Fe：0.05％，In：0.15％，Sn：0.15％，余量为Al；
步骤二、均匀化处理：对铸锭采用均匀化处理的均匀化温度为475℃，保温时间为3h；
步骤三、挤压：对均匀化热处理后的铸锭加热至420℃，挤压比45：1；
步骤四、冷轧：对挤压后的棒材进行中间退火处理的退火温度为380℃，保温时间为15h，水冷后冷轧；
步骤五、冷拉拔：对冷轧后棒材进行中间退火，升温速率70℃/h，保温温度为350℃，保温时间为5h，冷却速度为100℃/h至室温，随后进行冷拉拔，冷拉拔量40％。
对比例7
本对比例提供的7xxx系铝合金的制备方法，具体包括如下步骤：
步骤一、将铝合金原料熔铸成铸锭；其中，铝合金原料的化学组成及其质量百分比为：Zn：5.0％，Mg：1.8％，Cu：1.2％，Zr：0.05％，Y：0.05％，Si：0.05％，Fe：0.05％，余量为Al；
步骤二、均匀化处理：对铸锭采用均匀化处理的均匀化温度为475℃，保温时间为3h；
步骤三、挤压：对均匀化热处理后的铸锭加热至420℃，挤压比45：1；
步骤四、冷轧：对挤压后的棒材进行中间退火处理的退火温度为380℃，保温时间为15h，水冷后冷轧；
步骤五、冷拉拔：对冷轧后棒材进行中间退火，升温速率70℃/h，保温温度为350℃，保温时间为5h，冷却速度为10℃/h至室温，随后进行冷拉拔，冷拉拔量40％。
测试例
在本发明中通过对Sn或In元素的添加量进行调节，同时结合退火慢速冷却控制，均能够得到高强耐蚀可成形7xxx系铝合金，测试例如下：
抗拉强度：采用日本岛津AG-X Plus-100kN电子拉力试验机，测试方法参照GB/T228.1-2021。
晶间腐蚀深度：采用恒温水浴箱，测试方法参照GB/T 7998-2005。
测定上述实施例和对比例制备得到的铝合金材料的0天抗拉强度、停放270天后抗拉强度和晶间腐蚀深度如表1所示。
测试结果如下：
在实施例1和对比例1中，如图1～图3所示，实施例1的晶间腐蚀形貌见图1a，对比例1的晶间腐蚀形貌图见图1b，可见对比例1发生了明显的晶间腐蚀，腐蚀深度达到142μm，抗晶间腐蚀性能较差；实施例1晶间腐蚀深度明显降低，仅为12μm，抗晶间腐蚀性能大幅提高。
实施例1与对比例1经270天停放的抗拉强度停放稳定性见图2，可见对比例1经270天停放后强度增加34MPa，而本发明的实施例1经270天停放后抗拉强度仅增长1MPa，表现出较好的停放稳定性。
实施例1第二相形貌见图3a，对比例1第二相形貌见图3b，可见对比例1组织内仅可见球状Al3Zr弥散相，表明微量元素均固溶在集体中，整体析出相较少，为后续停放过程发生自然时效强化团簇析出提供基础；实施例1组织内可见球状Al3Zr和大量亚微米级黑色块状析出相，一方面微量元素脱溶相对充分，另一方面In和/或Sn元素的捕获自由空位作用，为抑制自然时效和提高耐蚀性能提供基础。
如表1所示，各实施例和对比例可以看出，各超出本发明工艺范围的对比例1-5经270天停放稳定性增加＞30MPa，晶间腐蚀深度＞100μm，停放稳定性和晶间腐蚀性能均较差；对比例6仅添加本发明范围内的In和Sn，停放稳定性有所改善但晶间腐蚀性能仍然较差；对比例7仅采用慢速冷却退火，合金晶间腐蚀有所改善，但停放稳定性不佳。各实施例通过采用本发明制备工艺参数，添加Sn和/或In元素并配合慢速退火冷却工艺，调控晶界相和强化相析出行为，达到延缓自然时效和提高晶间腐蚀性能效果，各实施例经270天自然停放强度上升＜5MPa，晶间腐蚀性能＜15μm，性能更佳。
表1实施例合金和对比例合金的性能指标
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (10)
1.一种高强耐蚀可成形7xxx系铝合金，其特征在于，包括：所述高强耐蚀可成形7xxx系铝合金的化学组成及其质量百分比为：Zn：3.5-5.0％，Mg：0.5-1.8％，Cu：0.3-1.2％，Zr：0.01-0.05％，Y：0.01-0.05％，Fe：0.05-0.35％，Si：0.05-0.35％；
In：0.01-0.5％和/或Sn：0.01-0.5％；以及
余量为Al。
2.如权利要求1所述的高强耐蚀可成形7xxx系铝合金，其特征在于，所述高强耐蚀可成形7xxx系铝合金的化学组成及其质量百分比为：Zn：3.5-5.0％，Mg：0.5-1.8％，Cu：0.3-1.2％，Zr：0.01-0.05％，Y：0.01-0.05％，Fe：0.05-0.35％，Si：0.05-0.35％；
In：0.15-0.3％和/或Sn：0.15-0.3％；以及
余量为Al。
3.如权利要求1所述的高强耐蚀可成形7xxx系铝合金，其特征在于，所述高强耐蚀可成形7xxx系铝合的金化学组成及其质量百分比为：Zn：3.5-5.0％，Mg：0.5-1.8％，Cu：0.3-1.2％，Zr：0.01-0.05％，Y：0.01-0.05％，Fe：0.05-0.35％，Si：0.05-0.35％，In+Sn≥0.15％，余量为Al。
4.一种高强耐蚀可成形7xxx系铝合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、将所述7xxx系铝合金的原料熔铸成铸锭后进行均匀化处理，再进行机加工去除氧化皮后经挤压得到铝合金棒材；
步骤二、对所述铝合金棒材进行中间退火、冷轧处理得到冷轧棒材；
步骤三、对所述冷轧棒材进行中间退火、冷拉拔得到所述7xxx系铝合金；
其中，在所述步骤一中，所述7xxx系铝合金的原料的化学组成及其质量百分比为：Zn：3.5-5.0％，Mg：0.5-1.8％，Cu：0.3-1.2％，Zr：0.01-0.05％，Y：0.01-0.05％，Fe：0.05-0.35％，Si：0.05-0.35％；
In：0.01-0.5％和/或Sn：0.01-0.5％；以及
余量为Al。
5.如权利要求4所述的高强耐蚀可成形7xxx系铝合金的制备方法，其特征在于，在所述步骤三中，退火过程的升温速率为10-100℃/h，保温温度350～450℃，保温0.5～15h，随后冷却至室温方式，冷速1-30℃/h。
6.如权利要求5所述的高强耐蚀可成形7xxx系铝合金的制备方法，其特征在于，在所述步骤一中，所述7xxx系铝合金的原料的化学组成及其质量百分比为：Zn：3.5-5.0％，Mg：0.5-1.8％，Cu：0.3-1.2％，Zr：0.01-0.05％，Y：0.01-0.05％，Fe：0.05-0.35％，Si：0.05-0.35％；
In：0.15-0.3％和/或Sn：0.15-0.3％；以及
余量为Al。
7.如权利要求5所述的高强耐蚀可成形7xxx系铝合金的制备方法，其特征在于，在所述步骤一中，所述7xxx系铝合金的原料的化学组成及其质量百分比为：Zn：3.5-5.0％，Mg：0.5-1.8％，Cu：0.3-1.2％，Zr：0.01-0.05％，Y：0.01-0.05％，Fe：0.05-0.35％，Si：0.05-0.35％，In+Sn≥0.15％，余量为Al。
8.如权利要求6或7所述的高强耐蚀可成形7xxx系铝合金的制备方法，其特征在于，在所述步骤一中，进行均匀化处理的温度为450-475℃，保温时间3-72h；以及
挤压操作的挤压温度380-420℃，挤压比45-70：1。
9.如权利要求8所述的高强耐蚀可成形7xxx系铝合金的制备方法，其特征在于，在所述步骤二中，退火温度为380-450℃，保温0.5-15h；以及
冷却方式为水冷、随炉冷却和或空冷。
10.如权利要求8所述的高强耐蚀可成形7xxx系铝合金的制备方法，其特征在于，在所述步骤三中，退火、冷拉拔方式为：1次退火、1次冷拉拔；或者
退火、冷拉拔方式为：1次冷拉拔、1次中间退火、1次冷拉拔；
其中，冷拉拔量为20％-40％。
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