一種高強度鋁合金及其製備方法與流程

2024-02-19 08:42:15

本發明涉及合金領域，尤其是涉及一種高強度鋁合金，還包括所述鋁合金的製備方法。

背景技術：

高強度鋁合金是20世紀60年代以航空航天應用為背景研製開發的一類高性能鋁合金，具有質輕、高強、高韌和低成本等一系列優點，廣泛應用與航空、交通運輸、艦艇和兵器等領域，具有極高的應用價值，受到各國的高度重視。。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種高強度鋁合金，還包括所述鋁合金的製備方法。

為實現上述的發明目的，本發明的技術方案如下：

一種高強度鋁合金，所述合金包含（以質量%計）：

6-12.5%的Zn，

1-2%的Mg,

最多3%的Cu，

0.4-0.6%的Zr，

0.001-0.02%的Mn，

0.05-1.5%的Sc,

餘量為Al，以及最高0.2%的其它元素和製造條件下產生雜質。

優選的，還包括按質量計在0.02%以上0.03%以下的鈦。

上述鋁合金的製備方法：

（1）按照配方配料；

（2）將配好的料投入熔爐內熔化；

（3）加入氧化劑；

（4）加入還原劑；

（5）加入石灰和瑩石組成的鹼性渣進行脫氧、去雜質；

（6）加入鹼性渣造渣；

（7）投入鋁料，攪拌，去渣，澆鑄，澆鑄的鋁合金溶液的凝固速度大於110℃/秒。

優選的，還包括對凝固的鋁合金鑄件進行固溶熱處理和時效熱處理。

上述鋁合金在型材、機械製品中的應用。

本發明的有益效果是：運用本發明的方案製備出的鋁合金，具有強度高、韌性高的特點，可以應用於航天航空等特殊環境。

具體實施方式

以下結合實施例，對依據本發明提供的具體實施方式詳述如下：

實施例1

6%的Zn，

%的Mg,

1%的Cu，

0.4%的Zr，

0.001的Mn，

0.05%的Sc，餘量為Al，以上百分比為重量百分比。

實施例2

12.5%的Zn，

2%的Mg,

3%的Cu，

0.6%的Zr，

0.02%的Mn，

1.5%的Sc，餘量為Al，以上百分比為重量百分比。

實施例3

7%的Zn，

1.5%的Mg,

1.5%的Cu，

0.5%的Zr，

0.0015%的Mn，

1.0%的Sc，

0.025%的Ti，餘量為Al，以上百分比為重量百分比。

實施例4

按照實施例3所述的配比進行製備，製備方法如下：

（1）將配好的料投入中頻爐，通電加熱，使物料熔化；

（2）通入氧氣進行氧化；

（3）加入碳化鈣進行脫氧，脫氧時間4-5分鐘；

（4）加入石灰和瑩石組成的鹼性渣進行脫氧，石灰和瑩石的比例為7:3；

（5）加入矽鹼粉進行擴散脫氧，時間5-6分鐘；

（6）投入預熱至200-260℃的鋁料，熔化10分鐘左右，攪拌，撈去浮渣，待溶液溫度為1200-1250℃左右準備澆鑄。鋁合金溶液在模具中以大於110℃/秒的速度冷卻、結晶，所述澆鑄方法為非敞開式澆鑄，待合金溫度降至300℃以下時即可開箱冷卻。

（7）然後，對凝固的鋁合金鑄件進行固溶熱處理和時效熱處理，以提高鋁合金的強度和韌性。