一种微量添加Er的高镁铝合金均匀化退火及挤压变形工艺，属于有色金属合金技术领域。高镁铝合金成分为Mg，5.5％-6.5％；Mn，0.7％-1.1％；Zr，0.02％-0.12％；Si<0.4％；Fe<0.4％；在该合金中添加0.1-0.3％的Er元素，余量为Al及不可避免的杂质。本发明专利技术提供的均匀化退火及挤压工艺如下：单级均匀化，温度为450±10℃保温24h，开炉门随炉冷；双级均匀化，第一级为280±10℃保温10h，第二级为450±10℃保温24h，开炉门随炉冷；热挤压温度为460-480℃，挤压比为70-80，挤压速度为0.4mm/min。所得合金具有较高强度的同时也具有良好的耐蚀性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设及一种微量添加化的高儀侣合金均匀化退火和挤压变形工艺，属于有 色金属合金
技术背景 高儀的Al-Mg系侣合金具有较低的密度、良好的耐蚀性、压力加工性与焊接性能， 广泛应用在航海、航空、船舶等领域。但随着铁合金、复合材料的快速发展，侣合金正面临前 所未有的挑战，全面提升侣合金综合性能的重点越来越聚焦在微合金化上。在Al-Mg系合 金中添加微量稀±元素能有效改善合金的微观组织结构，改善并提升侣合金的强初性、抗 腐蚀和疲劳等综合性能。在所有微合金化元素中，现有研究表明，化的添加不仅使得材料 性能得到明显的改善，还能够使合金材料成本降低，运使得发展新型工业规模含化高性能 侣合金成为可能。目前，含化侣合金已经成为通过微合金化方法来提高侣合金综合性能的 一个重要方向。纵观微量元素在Al-Mg合金中的强化机制，细化晶粒从而产生细晶强化，弥 散析出的第二相粒子产生析出强化，阻碍再结晶钉扎位错和亚结构而产生亚结构强化，从 而大幅度改善合金性能。 高儀侣合金化程度较高，在凝固过程中由于快速冷却W及非平衡结晶的作用，常 会形成严重的枝晶偏析，并在铸锭内部形成很大的内应力，晶内和晶界成分不均匀性也比 较显著，运对后续的热加工过程会造成不利的影响，所W在热加工W前铸锭必须要经过适 宜的均匀化处理。较高的溫度，较大的挤压比能使合金的粗大组织破碎细化成为较为均匀 的变形组织，从而能够提高合金的强度。而较高的溫度也能够保证合金能够顺利挤出而不 产生开裂。但溫度较高也会导致变形组织细化程度不够而使得合金的强度得不到提高。溫 度越低，在相同挤压比的情况下，对挤压力的要求就更高，因此，选择合适的挤压溫度非常 重要，既能使得合金在挤压后保证较高的强度和腐蚀性能而又不至于在挤压时发生开裂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种添加微量化元素的高儀Al-Mg合金及适用于提高该 侣合金强度和耐蚀性能的均匀化退火及挤压变形工艺。通过适宜的均匀化及挤压工艺，获 得高强耐蚀的高儀含化侣合金材料。 本专利技术提出的微量添加化的高儀侣合金质量组分为：Mg，5. 5% -6. 5% ;Mn， 0. 7% -1. 1% ;Zr，0. 02% -0. 12% ;Si<0. 4% ;Fe<0. 4%，Er，0. 1-0. 3%，余量为A1 及不可 避免的杂质。所提供的均匀化工艺通过调整均匀化处理的溫度和时间，调整合金弥散粒子 的析出，控制晶界上非平衡相的数量，使合金组织有利于后续的热挤压过程。所提供的热挤 压工艺能够保证合金在热挤压过程中能够顺利挤出，并保证合金具有较高的强度的同时也 具有良好的抗失重和耐剥落腐蚀性能。 本专利技术所提出的适用于一种微量添加化的Al-Mg合金的单级及双级均匀化退火 及挤压工艺，其特征在于，包括w下步骤： 1)对于该微量添加化的高儀侣合金水冷的铸锭进行均匀化退火处理，单级均匀 化退火处理：450±1(TC保溫2地，开口炉冷；或双级均匀化退火处理：第一级为280±10°C 保溫lOh，第二级为450±10°C保溫2地，开口炉冷。 2)对均匀化后的铸锭进行感应加热，头部溫度为470°C，尾部溫度为460°C，到溫 后进行挤压，挤压溫度460-480°C，挤压比为70-80，挤压速率0. 4mm/min。 本专利技术采用单级或双级均匀化退火工艺，合理的均匀化制度有利于A13巧r，Zr)粒 子的弥散析出，能够基本消除铸态合金晶界上的非平衡相，尤其是对于本专利技术第二相变化 比较复杂的高合金化合金更为重要。侣合金凝固时存在枝晶偏析，必须通过均匀化退火降 低或消除晶内化学成分和组织的不均匀性，同时消除凝固时产生的内应力，提高合金热变 形和冷变形的能力，改善其力学性能。 对于本专利技术提出的热挤压工艺，其挤压溫度为460-480°C，挤压速度为0. 4mm/ min,较高的溫度及较低的挤压速度能够保证合金能够顺利挤出，使合金在具有较高强度的 同时也具有良好的耐蚀性能。【具体实施方式】 下面结合实施例对本专利技术做进一步说明，但本专利技术并不限于W下实施例。 表1为不添加化元素及微量添加化元素的侣儀合金均匀化退火再挤压的拉伸数 据； 表2为不添加的化元素的合金单级均匀化退火再挤压及添加化元素的侣儀合金 经过双级均匀化再热挤压后，失重测试数据； 表3为添加的化元素的合金单级均匀化退火再挤压及添加化元素的侣儀合金经 过双级均匀化再热挤压后，剥落腐蚀评价结果。[001引 实施例1 对于一种质量百分含量为加邑，5.5%-6.5%汹11，0.7%-1.1%社， 0. 02%-0. 12%;Si<0. 4%;Fe<0. 4%;在该合金中添加0. 2%的化元素，余量为A1及不可 避免的杂质的水冷铸锭进行单级均匀化退火，溫度为450°C保溫2地，之后合金用感应线圈 加热，头部溫度为470°C，尾部溫度为460°C，到溫后进行挤压，挤压溫度为470°C，挤压速度 为0. 4mm/min，挤压比为76,挤压完成后风冷。对变形后的材料进行拉伸测试，数据列于表 1〇 实施例2\%，5.5%-6.5%汹11，0.7%-1.1%;2'，0. 02% -0. 12%;Si<0. 4%;Fe<0. 4%;在该合金中添加0. 2%的化元素，余量为A1及不可避 免的杂质的水冷铸锭进行双级均匀化退火，第一级为280°C保溫lOh，第二级为450°C保溫 2地，开口炉冷，之后合金用感应线圈加热，头部加热溫度为470°C，尾部加热溫度为460°C， 到溫后进行挤压，挤压溫度为475°C，挤压速度为0. 4mm/min，挤压比为76,风冷。对变形后 的材料进行拉伸测试，数据列于表1。对变形后的材料在l〇〇°C敏化7山对敏化及未敏化的 材料进行失重测试，数据显示于表2。对敏化及未敏化的材料在100°C敏化7d后进行剥落 腐蚀评价，结果列于表3。[001引 对比例1对于一种质量百分含量为：Mg，5. 5 % -6. 5 % ;Mn，0. 7 % -1. 1 % ;Zr， 0.02% -0. 12% ;Si<0.4% ;Fe<0.4% ;余量为A1及不可避免的杂质的高儀不含化侣儀合 金进行单级均匀化退火，均匀化溫度为450°C保溫2地，开口炉冷，之后合金用感应线圈加 热，加热溫度为430°C，到溫后进行挤压，挤压溫度为470°C，挤压速度为0. 4mm/min，挤压比 为76,风冷。对变形后的材料进行拉伸测试，数据列于表1。对变形后的未敏化和在100°C 敏化7d的材料进行失重测试，数据显示于表2。对变形后的未敏化和在100°C敏化7d的材 料进行剥落腐蚀评价，结果列于表3。对比例2 对于一种质量]\%，5.5%-6.5%础11，0.7%-1.1%;2'，0.02%-0.12%;51<0.4%; Fe<0. 4% ;在该合金中添加0. 2%的化元素，余量为A1及不可避免的杂质的水冷铸锭进行 双级均匀化退火，第一级为280°C保溫lOh，第二级为450°C保溫2地，开口炉冷，之后合金用 感应线圈加热，加热溫度为450°C，到溫后进行挤压，挤压溫度为450°C，挤压速度为0.6mm/ min,挤压比为76,风冷。 将实施例1本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种微量添加Er的高镁铝合金均匀化退火工艺，其特征在于，微量添加Er的高镁铝合金质量组分为：Mg，5.5％‑6.5％；Mn，0.7％‑1.1％；Zr，0.02％‑0.12％；Si<0.4％；Fe<0.4％，Er，0.1‑0.3％，余量为Al及不可避免的杂质；微量添加Er的高镁铝合金水冷的铸锭进行均匀化退火处理，单级均匀化退火处理：450±10℃保温24h，开门炉冷；或双级均匀化退火处理：第一级为280±10℃保温10h，第二级为450±10℃保温24h，开门炉冷。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄晖，刘冉，聂祚仁，高坤元，文胜平，吴晓蓝，刘亚，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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