一种7150铝合金的制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种7150铝合金的制备工艺，包括配料按照重量百分比进行配料，即Zn：6.2～6.6％，Mg：2.4～2.69％，Cu：2.05～2.25％，Si：0.06～0.11％，Fe：0.09～0.12％，Cr：0.01～0.02％，Mn：0.02～0.04％，Ti：0.05～0.06％，Zr：0.09～0.11％，杂质≤0.15％，其余为Al、熔炼、精炼、扒渣、铸锭、退火、轧制、固溶淬火、时效处理制备工艺。本发明专利技术制备工艺制备出具有耐蚀性，高硬度等性能优良的7150铝合金。

【技术实现步骤摘要】
一种7150铝合金的制备工艺
本专利技术属于铝合金制备
，具体涉及一种7150铝合金的制备工艺。
技术介绍
铝合金是指通过使用金属铝作为基质并向其中添加其他合金元素而形成的合金材料。铝合金由基体内多种合金元素的合金化效应，使得其强度、刚度以及加工性能都保持在一个较高的水准。保持在一个较高的水准。此外，丰富的品种和性能使铝合金材料满足不同领域的需求。与传统的钢材相比，铝合金的密度仅为1/3，耐腐蚀性远高于钢。随着中国经济的快速发展，国家大力发展航空航天和交通运输事业，投入了越来越多的相关科研项目。在重要的承力结构件方面，更加注重材料的综合性能，使材料的性能逐步趋于轻量化、高比强度、高韧性以及更好的耐腐蚀性能。而Al-Zn-Mg-Cu合金在这两个领域的应用极为广泛，对产品技术创新及发展起着重要的作用。Al-Zn-Mg-Cu合金在应用过程中各种失效、腐蚀断裂问题随之暴露出来，学者们开始对如何使Al-Zn-Mg-Cu合金具备高强度的同时能具备高的耐腐蚀性能展开研究。7150铝合金为Al-Zn-Mg-Cu系中一种，于20世纪70年代末年研制成功。7150铝合金具有超高的强度，良好的断裂韧性、疲劳强度，最重要的是，7150铝合金的大量出现进一步实现了抗腐蚀性能和高合金强度同时得到的构想。这种合金因其良好的热加工性，超高的强度而在航空航天构件上得到大范围的使用，成为全球各国研发的热点。开发高强度，高韧性铝合金板，以满足航天飞机的高负荷，高抗压和抗疲劳，高机动性，高速度和高可靠性的要求，7150铝合金就是其中重要的一种合金。典型的航空航天领域应用7150铝合金薄板主要有大型整体壁板、预拉伸板、蒙皮板等，这些薄板都要求在不断提高强度的同时，还需具有良好的抗腐蚀能力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种7150铝合金的制备工艺，其制备工艺包括以下步骤：S1、配料：将原料按照重量百分比进行配料，即Zn：6.2～6.6％，Mg：2.4～2.69％，Cu：2.05～2.25％，Si：0.06～0.11％，Fe：0.09～0.12％，Cr：0.01～0.02％，Mn：0.02～0.04％，Ti：0.05～0.06％，Zr：0.09～0.11％，杂质≤0.15％，其余为Al。S2、熔炼：将配置好的铝合金原料加入到预先加热到300～320℃的熔炼炉中，然后将熔炼温度升至750～765℃，熔炼为液态铝合金，并且在液态合金表面撒上石墨覆盖剂隔绝空气减少合金烧损，并且每隔10～15min使用电磁搅拌器进行搅拌，在50～60min后江将炉温将至690～700℃，保温20min并进行人工搅拌。S3、精炼：将炉温温度升至720～730℃，采用高纯氩气载六氯乙烷和无钠精炼剂混合粉末对铝合金溶体进行喷粉精炼，其中精炼时间为40～80min，气体流量为4.2～4.8L/s。S4、扒渣：精炼完成后静置25～30min进行扒渣，取样对炉内合金溶体化学成分进行炉前检测，成分合格开始铸造。S5、铸锭：将炉温温度将至680～690℃进行铸锭，将铝合金液体倒入压铸机，其中压铸压力为62～69MPa，模具温度为220～260℃，慢压射速率为0.15～0.18m/s，快压注射速率为2.8～3.2m/s。S6、退火：将铸造后的铝合金铸锭进行均匀化退火和冷却处理，得到铝合金扁锭。S7、轧制：将成品铝合金铸锭置于加热炉中加热，加热温度为410～430℃，然后在该温度下保温6～9h，然后对其进行轧制工艺。S8、固溶淬火：将轧制后的铝合金进行固溶淬火处理，其中固溶淬火后铝合金板材的温度为65～68℃。S9、时效处理：将固溶淬火后的铝合金板材进行三级时效处理，第一级为120～130℃，保温时间为24～30h，第二级时效为165～170℃，保温时间为8～12h，第三级为回归再时效处理。作为优选方案，上述步骤S2中所述的搅拌速率为400～600r/min。作为优选方案，上述所述的轧制工艺中扎机工作辊的直径为800～1000mm，轧制道次为20～26次，单道次压为12～36mm。作为优选方案，上述所述的固溶淬火工艺中第一阶段480～490℃，保温1.2～1.6h，第二阶段495～500℃保温3～5h。作为优选方案，上述所述的时效处理工艺中回归再时效处理为预时效为110～120℃，保温时间为26～30h，回归时效为190～200℃，保温时间为45～60min。作为优选方案，上述所述的时效处理中第二级时效至回归再时效处理降温速率为1.2～1.5℃/min。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术中，控制主要合金元素和含量，降低了Fe、Si等其他痕量元素的含量，有利于在合金铸造过程中降低粗大晶相的形成，减少空穴的产生，提高了合金的硬度和韧性；同时采用本专利技术制备工艺制备的7150铝合金具有优异的抗腐蚀性能。附图说明图1为本专利技术实施例1所制备7150铝合金的金相组织图；图2为本专利技术实施例1所制备7150铝合金进行晶间腐蚀测试后的金相组织图；图3为本专利技术实施例1所制备7150铝合金进行剥落腐蚀测试后的金相组织图；图4为本专利技术制备工艺流程图。具体实施方式下面对本专利技术实施例作具体详细的说明，本实施例在本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。实施例1一种7150铝合金的制备工艺，具体包括如下步骤：S1、配料：将原料按照重量百分比进行配料，即Zn：6.2％，Mg：2.4％，Cu：2.05％，Si：0.06％，Fe：0.09％，Cr：0.01％，Mn：0.02％，Ti：0.05％，Zr：0.09％，杂质≤0.15％，其余为Al。S2、熔炼：将配置好的铝合金原料加入到预先加热到300℃的熔炼炉中，然后将熔炼温度升至750℃，熔炼为液态铝合金，并且在液态合金表面撒上石墨覆盖剂隔绝空气减少合金烧损，并且每隔10min使用电磁搅拌器进行搅拌，搅拌速率为400r/min，在50min后江将炉温将至690℃，保温20min并进行人工搅拌。S3、精炼：将炉温温度升至720℃，采用高纯氩气载六氯乙烷和无钠精炼剂混合粉末对铝合金溶体进行喷粉精炼，其中精炼时间为40min，气体流量为4.2L/s。S4、扒渣：精炼完成后静置25min进行扒渣，取样对炉内合金溶体化学成分进行炉前检测，成分合格开始铸造。S5、铸锭：将炉温温度将至680℃进行铸锭，将铝合金液体倒入压铸机，其中压铸压力为62MPa，模具温度为220℃，慢压射速率为0.15m/s，快压注射速率为2.8m/s。S6、退火：将铸造后的铝合金铸锭进行均匀化退火和冷却处理，得到铝合金扁锭。S7、轧制：将成品铝合金铸锭置于加热炉中加热，扎机工作辊本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种7150铝合金的制备工艺，其特征在于，其制备工艺包括以下步骤：/nS1、配料：将原料按照重量百分比进行配料，即Zn：6.2～6.6％，Mg：2.4～2.69％，Cu：2.05～2.25％，Si：0.06～0.11％，Fe：0.09～0.12％，Cr：0.01～0.02％，Mn：0.02～0.04％，Ti：0.05～0.06％，Zr：0.09～0.11％，杂质≤0.15％，其余为Al；/nS2、熔炼：将配置好的铝合金原料加入到预先加热到300～320℃的熔炼炉中，然后将熔炼温度升至750～765℃，熔炼为液态铝合金，并且在液态合金表面撒上石墨覆盖剂隔绝空气减少合金烧损，并且每隔10～15min使用电磁搅拌器进行搅拌，在50～60min后江将炉温将至690～700℃，保温20min并进行人工搅拌；/nS3、精炼：将炉温温度升至720～730℃，采用高纯氩气载六氯乙烷和无钠精炼剂混合粉末对铝合金溶体进行喷粉精炼，其中精炼时间为40～80min，气体流量为4.2～4.8L/s；/nS4、扒渣：精炼完成后静置25～30min进行扒渣，取样对炉内合金溶体化学成分进行炉前检测，成分合格开始铸造；/nS5、铸锭：将炉温温度将至680～690℃进行铸锭，将铝合金液体倒入压铸机，其中压铸压力为62～69MPa，模具温度为220～260℃，慢压射速率为0.15～0.18m/s，快压注射速率为2.8～3.2m/s；/nS6、退火：将铸造后的铝合金铸锭进行均匀化退火和冷却处理，得到铝合金扁锭；/nS7、轧制：将成品铝合金铸锭置于加热炉中加热，加热温度为410～430℃，然后在该温度下保温6～9h，然后对其进行轧制工艺；/nS8、固溶淬火：将轧制后的铝合金进行固溶淬火处理，其中固溶淬火后铝合金板材的温度为65～68℃；/nS9、时效处理：将固溶淬火后的铝合金板材进行三级时效处理，第一级为120～130℃，保温时间为24～30h，第二级时效为165～170℃，保温时间为8～12h，第三级为回归再时效处理。/n...

【技术特征摘要】
1.一种7150铝合金的制备工艺，其特征在于，其制备工艺包括以下步骤：
S1、配料：将原料按照重量百分比进行配料，即Zn：6.2～6.6％，Mg：2.4～2.69％，Cu：2.05～2.25％，Si：0.06～0.11％，Fe：0.09～0.12％，Cr：0.01～0.02％，Mn：0.02～0.04％，Ti：0.05～0.06％，Zr：0.09～0.11％，杂质≤0.15％，其余为Al；
S2、熔炼：将配置好的铝合金原料加入到预先加热到300～320℃的熔炼炉中，然后将熔炼温度升至750～765℃，熔炼为液态铝合金，并且在液态合金表面撒上石墨覆盖剂隔绝空气减少合金烧损，并且每隔10～15min使用电磁搅拌器进行搅拌，在50～60min后江将炉温将至690～700℃，保温20min并进行人工搅拌；
S3、精炼：将炉温温度升至720～730℃，采用高纯氩气载六氯乙烷和无钠精炼剂混合粉末对铝合金溶体进行喷粉精炼，其中精炼时间为40～80min，气体流量为4.2～4.8L/s；
S4、扒渣：精炼完成后静置25～30min进行扒渣，取样对炉内合金溶体化学成分进行炉前检测，成分合格开始铸造；
S5、铸锭：将炉温温度将至680～690℃进行铸锭，将铝合金液体倒入压铸机，其中压铸压力为62～69MPa，模具温度为220～260℃，慢压射速率为0.15～0.18m/s，快压注射速率为2.8～3.2m/s；
S6、退火：将铸造后的铝合金铸锭进行均匀化退火和冷却处理，得到铝合金扁锭；
S7、轧制：将...

【专利技术属性】
技术研发人员：岑健生，
申请(专利权)人：杭州靖舒新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33