一种高冲击7系铝合金及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高冲击7系铝合金，所述高冲击7系铝合金包括以下成分：Si0.1‑0.2％，Fe≤0.2％，Cu0.35‑0.6％，Mn≤0.5％，Mg1.5‑2.5％，Cr≤0.15％，Zn6.0‑7.5％，Zr0.25‑0.35％，Ti≤0.1％，其他合金元素单个≤0.05％，总计低于0.15％，余量为Al；Si/Fe的比例为1∶0.6‑0.8，Zn/Mg的比例为3.4‑3.6∶1。

【技术实现步骤摘要】
一种高冲击7系铝合金及其制备方法
本专利技术属于铝合金材料领域，具体涉及一种高冲击7系铝合金及其制备方法。
技术介绍
7系铝合金在Al-Zn-Mg系中属于一种典型的中强度合金，该合金具有良好的塑性加工性能，人工时效后具有适中的强度，目前随着科技的不断发展，7系铝合金应用已由之前的交通领域专向电子行业，其最为明显的是在PC产品上的应用不断加以推广，现阶段7系铝合金在PC领域主要用于板材加工，由于一般7系合金挤压加工后在线淬火无法达到理想的固溶处理效果，需要采用离线淬火才能获得较高的强度及其力学性能。为了满足市场对其性能及其他各方面的要求，现研究一种新型的7系合金加入一定的含量的金属锌，通过在线淬火达到离线淬火力学性能。如何保持7系合金的性能的基础上，同时提高冲击强度是一种十分重要的课题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高冲击7系铝合金，通过对原有配方的改进，提升了强度和力学性能，主要用途就是一些高强度的7系铝合金零部件。为了解决以上技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种高冲击7系铝合金，所述高冲击7系铝合金包括以下成分：Si0.1-0.2％，Fe≤0.2％，Cu0.35-0.6％，Mn≤0.5％，Mg1.5-2.5％，Cr≤0.15％，Zn6.0-7.5％，Zr0.25-0.35％，Ti≤0.1％，其他合金元素单个≤0.05％，总计低于0.15％，余量为Al；Si/Fe的比例为1∶0.6-0.8，Zn/Mg的比例为3.4-3.6∶1。进一步地，所述Si/Fe的比例为1∶0.7。进一步地，所述Zn/Mg的比例为3.5∶1。进一步地，所述Si0.15％，Fe1.05％，Cu0.5％，Mn0.4％，Mg2.0％，Cr0.10％，Zn7.0％，Zr0.25-0.35％，Ti0.05％，其他合金元素单个≤0.05％，总计低于0.15％。进一步地，高冲击7系铝合金的制备方法，包括以下步骤：(a)熔炼中间合金：Zn、Al、Mg采用纯锌锭、纯铝锭和纯镁锭，Si、Fe、Mn、Cu和Cr采用铝硅中间合金、铝铁中间合金、铝锰中间合金、铝铜中间合金和铝铬中间合金；将纯铝锭装炉，炉气温度设定为750-780℃，待纯铝锭熔化后保温20-40min进行扒渣，然后将铝铜中间合金、铝锰中间合金、铝铁中间合金和纯镁锭按照块重及尺寸从大到小依次加入到熔炼炉中然后将炉气温度提升10-20℃保温至中间合金及镁锭全部熔化后，再将炉气温度提升10-20℃后依次加入铝硅中间合金、铝铬中间合金和纯锌锭，保温至完全熔化后得到合金溶液，将合金熔液的温度降低至720-740℃，加入其他合金元素后进行精炼，然后以1℃/min的速度升温至780℃，精炼10min，降温至720度后，依次进行静置、扒渣和铸造，得到铸锭；(2)均匀化处理：将铸锭进行均匀化处理，得到均匀化后的铸锭；(3)热挤压及热处理：对均匀化后的铸锭进行热挤压，得到挤压型材，随后对挤压型材进行在线淬火处理，最后进行时效处理，得到高冲击7系铝合金。进一步地，所述步骤二中所述均匀化处理的处理温度为560-600℃，时间为8h；冷却方式为水雾冷却至100℃以下，水温为15-25℃。进一步地，所述步骤三中所述热挤压的温度为520-540℃。进一步地，步骤三中所述在线淬火处理的冷却方式为水雾冷却，水温为15-25℃。进一步地，步骤三中所述时效处理为双级时效，一级时效温度为200-220℃，时间为1-2h；二级时效温度为160℃，时效时间为5-7h。本专利技术具有以下有益效果：第一，控制Si和Fe的含量，降低其对合金冲击性能的不利影响，第二控制Zn/Mg比，强化合金的沉淀强化效果；第三，Zr含量提高至0.25-0.35％，提高弥散强化作用。通过上述调整，可以在保持7系铝合金本身的性能的基础上，提高冲击性能。具体实施方式为便于更好地理解本专利技术，通过以下实例加以说明，这些实例属于本专利技术的保护范围，但不限制本专利技术的保护范围。一种高冲击7系铝合金，Si0.1-0.2％，Fe≤0.2％，Cu0.35-0.6％，Mn≤0.5％，Mg1.5-2.5％，Cr≤0.15％，Zn6.0-7.5％，Zr0.25-0.35％，Ti≤0.1％，其他合金元素单个≤0.05％，总计低于0.15％，余量为Al；Si/Fe的比例为1∶0.6-0.8，Zn/Mg的比例为3.4-3.6∶1。高冲击7系铝合金的制备方法，包括以下步骤：(a)熔炼中间合金：Zn、Al、Mg采用纯锌锭、纯铝锭和纯镁锭，Si、Fe、Mn、Cu和Cr采用铝硅中间合金、铝铁中间合金、铝锰中间合金、铝铜中间合金和铝铬中间合金；将纯铝锭装炉，炉气温度设定为760℃，待纯铝锭熔化后保温30min进行扒渣，然后将铝铜中间合金、铝锰中间合金、铝铁中间合金和纯镁锭按照块重及尺寸从大到小依次加入到熔炼炉中，然后将炉气温度提升15℃保温至中间合金及镁锭全部熔化后，再将炉气温度提升15℃后依次加入铝硅中间合金、铝铬中间合金和纯锌锭，保温至完全熔化后得到合金溶液，将合金熔液的温度降低至730℃，加入其他合金元素后进行精炼，然后以1℃/min的速度升温至780℃，精炼10min，降温至720度后，依次进行静置、扒渣和铸造，得到铸锭；(2)均匀化处理：将铸锭进行均匀化处理，得到均匀化后的铸锭；(3)热挤压及热处理：对均匀化后的铸锭进行热挤压，得到挤压型材，随后对挤压型材进行在线淬火处理，最后进行时效处理，得到高冲击7系铝合金。所述步骤二中所述均匀化处理的处理温度为580℃，时间为8h；冷却方式为水雾冷却至100℃以下，水温为20℃。所述步骤三中所述热挤压的温度为530℃。步骤三中所述在线淬火处理的冷却方式为水雾冷却，水温为20℃。步骤三中所述时效处理为双级时效，一级时效温度为210℃，时间为1.5h；二级时效温度为160℃，时效时间为6h。实施例1一种高冲击7系铝合金，所述高冲击7系铝合金包括以下成分：Si0.15％，Fe1.05％，Cu0.5％，Mn0.4％，Mg2.0％，Cr0.10％，Zn7.0％，Zr0.3％，Ti0.05％，其他合金元素单个≤0.05％，总计低于0.15％。实施例2一种高冲击7系铝合金，Si0.1％，Fe0.06％，Cu0.6％，Mn0.4％，Mg2.2％，Cr0.12％，Zn7.5％，Zr0.25％，Ti0.05％，其他合金元素单个≤0.05％，总计低于0.15％，余量为Al。实施例3一种高冲击7系铝合金，Si0.2％，Fe0.16％，Cu0.35％，Mn0.4％，Mg1.7％，Cr0.10％，Zn6.0％，Zr0.35％，Ti0.05％，其他合金元素单个≤0.05％，总计低于0.15％，余量为Al；Si/Fe的比例为1∶0.6-0.8，Zn/Mg的比例为3.4-3.6∶1。对比例1与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是Si0.15％，Fe本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高冲击7系铝合金，其特征在于，所述高冲击7系铝合金包括以下成分：Si0.1-0.2％，Fe≤0.2％，Cu0.35-0.6％，Mn≤0.5％，Mg1.5-2.5％，Cr≤0.15％，Zn6.0-7.5％，Zr0.25-0.35％，Ti≤0.1％，其他合金元素单个≤0.05％，总计低于0.15％，余量为Al；Si/Fe的比例为1∶0.6-0.8，Zn/Mg的比例为3.4-3.6∶1。/n

【技术特征摘要】
1.一种高冲击7系铝合金，其特征在于，所述高冲击7系铝合金包括以下成分：Si0.1-0.2％，Fe≤0.2％，Cu0.35-0.6％，Mn≤0.5％，Mg1.5-2.5％，Cr≤0.15％，Zn6.0-7.5％，Zr0.25-0.35％，Ti≤0.1％，其他合金元素单个≤0.05％，总计低于0.15％，余量为Al；Si/Fe的比例为1∶0.6-0.8，Zn/Mg的比例为3.4-3.6∶1。


2.根据权利要求1所述的高冲击7系铝合金，其特征在于，所述Si/Fe的比例为1∶0.7。


3.根据权利要求1所述的高冲击7系铝合金，其特征在于，所述Zn/Mg的比例为3.5∶1。


4.根据权利要求1所述的高冲击7系铝合金，其特征在于，所述Si0.15％，Fe1.05％，Cu0.5％，Mn0.4％，Mg2.0％，Cr0.10％，Zn7.0％，Zr0.3％，Ti0.05％，其他合金元素单个≤0.05％，总计低于0.15％。


5.根据权利要求1-4所述的高冲击7系铝合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(a)熔炼中间合金：Zn、Al、Mg采用纯锌锭、纯铝锭和纯镁锭，Si、Fe、Mn、Cu和Cr采用铝硅中间合金、铝铁中间合金、铝锰中间合金、铝铜中间合金和铝铬中间合金；将纯铝锭装炉，炉气温度设定为750-780℃，待纯铝锭熔化后保温20-40min进行扒渣，然后将铝铜中间合金、铝锰中间合金、铝铁中间合金和纯镁...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄祯荣，黄铁明，冯永平，刘金霞，刘馥兵，
申请(专利权)人：福建祥鑫股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35