一种Al-Zn系铝合金铸锭及其铸造方法技术

本申请属于合金领域，尤其涉及一种Al-Zn系铝合金铸锭及其铸造方法。本申请提供的铸造方法包括以下步骤：a)、铝源、铜源、镁源、锌源和锆源熔融共混，得到铝合金熔体；所述铝合金熔体包括：2.0～2.6wt％的Cu、1.9～2.6wt％的Mg、5.7～6.7wt％的Zn、0.08～0.16wt％的Zr和余量的Al；b)、所述铝合金熔体进行铸造，得到Al-Zn系铝合金铸锭。本发明专利技术通过在铸造过程中优化合金组分，提高了铝合金铸锭的探伤合格率。实验结果表明，采用本申请提供的铸造方法制得的Al-Zn系铝合金铸锭的探伤合格率高于90％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于合金领域，尤其涉及一种Al-Zn系铝合金铸锭及其铸造方法。
技术介绍
当今世界科学发展的三大方向：信息、材料、能源，已经成为衡量一个国家科技实力的标准之一。而其中的材料科学，更是成为引领各个学科发展的关键所在。传统经典材料性能的改进与发展和复合新材料的研制已经成为两个主要的研究方向。进入21世纪以后，材料科学正朝着高强度、高韧性、高耐热性等的优良综合性能的方向发展，发展速度十分迅猛。作为现代工业的重要材料之一的铝及其合金，历来是人们关注的重点。由于铝合金具有强度高、密度小、耐腐蚀、易加工、资源丰富等其他金属材料无法比拟的综合优点，使其在关系到民计民生的各个行业，如航空航天、交通运输、电力电子、建筑包装等领域中得到广泛应用。Al-Zn系铝合金是现有航天航空工业中主要的结构材料，目前，世界上各国军民用机上70～80％的结构材料比例已被铝合金占据，而其中大部分为Al-Zn系铝合金。近些年来，随着现代航天航空和交通运输事业的迅速发展，对提高Al-Zn系铝合金产能的要求日趋迫切，但现有铸造方法制备的Al-Zn系铝合金铸锭的探伤合格率较低，严重阻碍了Al-Zn系铝合金产能的提高。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种Al-Zn系铝合金铸锭及其铸造方法，本专利技术提供的铸造方法可以提高铝合金铸锭的探伤合格率。本专利技术提供了一种Al-Zn系铝合金铸锭，包括以下组分：2.0～2.6wt％的Cu；1.9～2.6wt％的Mg；5.7～6.7wt％的Zn；0.08～0.16wt％的Zr；余量的Al。优选的，所述铝合金铸锭包括2.15～2.6wt％的Cu。优选的，所述铝合金铸锭包括2.2～2.6wt％的Mg。优选的，所述铝合金铸锭包括5.9～6.7wt％的Zn。优选的，所述铝合金铸锭包括0.11～0.16wt％的Zr。本专利技术提供了一种Al-Zn系铝合金的铸造方法，包括以下步骤：a)、铝源、铜源、镁源、锌源和锆源熔融共混，得到铝合金熔体；所述铝合金熔体包括：2.0～2.6wt％的Cu、1.9～2.6wt％的Mg、5.7～6.7wt％的Zn、0.08～0.16wt％的Zr和余量的Al；b)、所述铝合金熔体进行铸造，得到Al-Zn系铝合金铸锭。优选的，所述铸造的温度为750～775℃；所述铸造的速度为11～45mm/min。优选的，所述铸造过程中的冷却水压力为0.02～0.12MPa；所述铸造过程中的冷却水流量为40～180m3/h。优选的，所述铸造的方式为同水平铸造。优选的，步骤b)中，所述铝合金熔体进行铸造之前，先对铸造的设备进行预热。与现有技术相比，本专利技术提供了一种Al-Zn系铝合金铸锭及其铸造方法。本专利技术提供的铸造方法包括以下步骤：a)、铝源、铜源、镁源、锌源和锆源熔融共混，得到铝合金熔体；所述铝合金熔体包括：2.0～2.6wt％的Cu、1.9～2.6wt％的Mg、5.7～6.7wt％的Zn、0.08～0.16wt％的Zr和余量的Al；b)、所述铝合金熔体进行铸造，得到Al-Zn系铝合金铸锭。本专利技术通过在铸造过程中优化合金组分，提高了铝合金铸锭的探伤合格率。实验结果表明，采用本专利技术提供的铸造方法制得的Al-Zn系铝合金铸锭的探伤合格率高于90％。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。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，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种Al-Zn系铝合金铸锭，包括以下组分：2.0～2.6wt％的Cu；1.9～2.6wt％的Mg；5.7～6.7wt％的Zn；0.08～0.16wt％的Zr；余量的Al。本专利技术提供的Al-Zn系铝合金铸锭包括Cu、Mg、Zn、Zr和Al。其中，所述Cu的含量为2.0～2.6wt％，优选为2.15～2.6wt％；所述Mg的含量为1.9～2.6wt％，优选为2.2～2.6wt％；所述Zn的含量为5.7～6.7wt％，优选为5.9～6.7wt％；所述Zr的含量为0.08～0.16wt％，优选为0.11～0.16wt％。在本专利技术提供的一个实施例中，所述Al-Zn系铝合金铸锭包括2.15～2.6wt％的Cu、2.2～2.6wt％的Mg、5.9～6.7wt％的Zn、0.11～0.16wt％的Zr和余量的Al；在本专利技术提供的另一个实施例中，所述Al-Zn系铝合金铸锭包括2.15wt％的Cu、2.2wt％的Mg、5.9wt％的Zn、0.11wt％的Zr和余量的Al。本专利技术提供的Al-Zn系铝合金铸锭优化了合金组分，具有良好的机械性能。本专利技术提供了一种Al-Zn系铝合金的铸造方法，包括以下步骤：a)、铝源、铜源、镁源、锌源和锆源熔融共混，得到铝合金熔体；所述铝合金熔体包括：2.0～2.6wt％的Cu、1.9～2.6wt％的Mg、5.7～6.7wt％的Zn、0.08～0.16wt％的Zr和余量的Al；b)、所述铝合金熔体进行铸造，得到Al-Zn系铝合金铸锭。在本专利技术提供的铸造方法中，首先将铝源、铜源、镁源、锌源和锆源熔融共混。其中，所述铜源优选为Al-Cu中间合金，所述Al-Cu中间合金中Cu的含量优选为30～40wt％；所述锆源优选为Al-Zr中间合金，所述Al-Zr中间合金中Zr的含量优选为4～10wt％；所述镁源优选为镁；所述锌源优选为锌；所述铝源优选为铝和含铝的中间合金。所述铝合金熔体包括2.0～2.6wt％的Cu、1.9～2.6wt％的Mg、5.7～6.7wt％的Zn、0.08～0.16wt％的Zr和余量的Al，优选包括2.15～2.6wt％的Cu、2.2～2.6wt％的Mg、5.9～6.7wt％的Zn、0.11～0.16wt％的Zr和余量的Al，更优选包括2.15wt％的Cu、2.2wt％的Mg、5.9wt％的Zn、0.11wt％的Zr和余量的Al。本专利技术对所述熔融共混的温度没有特别限定，可以使上述金属源熔融即可，优选为730～780℃。待铝源、铜源、镁源、锌源和锆源熔融共混均匀后，得到铝合金熔体。得到铝合金熔体后，对所述熔体进行铸造。本专利技术对所述铸造的方式没有特别限定，优选为同水平铸造。所述铸造的温度优选为750～775℃。所述铸造的速度优选为11～45mm/min。所述铸造过程中的冷却水压力优选为...

【技术保护点】
一种Al‑Zn系铝合金铸锭，包括以下组分：2.0～2.6wt％的Cu；1.9～2.6wt％的Mg；5.7～6.7wt％的Zn；0.08～0.16wt％的Zr；余量的Al。

【技术特征摘要】
1.一种Al-Zn系铝合金铸锭，包括以下组分：
2.0～2.6wt％的Cu；
1.9～2.6wt％的Mg；
5.7～6.7wt％的Zn；
0.08～0.16wt％的Zr；
余量的Al。
2.根据权利要求1所述的铝合金铸锭，其特征在于，包括2.15～2.6wt％
的Cu。
3.根据权利要求1所述的铝合金铸锭，其特征在于，包括2.2～2.6wt％的
Mg。
4.根据权利要求1所述的铝合金铸锭，其特征在于，包括5.9～6.7wt％的
Zn。
5.根据权利要求1所述的铝合金铸锭，其特征在于，包括0.11～0.16wt％
的Zr。
6.一种Al-Zn系铝合金的铸造方法，包括以下步骤：
a)、铝源、铜源、镁源、锌源和锆源熔融共混，得到铝合金熔体；
所述铝...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗亦中，
申请(专利权)人：西南铝业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：重庆;85