一种高抗应力腐蚀铝合金的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高抗应力腐蚀的铝合金及其制备方法，其包括以下步骤：将制备高抗应力腐蚀铝合金的原材料进行熔铸、均质化处理、挤压成型处理、时效处理后，得到高抗应力腐蚀铝合金。通过优化Zr的含量以及时效的工艺，能有助于提高屈服强度、抗拉强度和延伸率，且在弥散Al3Zr粒子作用下，Al

【技术实现步骤摘要】
一种高抗应力腐蚀铝合金的制备方法


[0001]本专利技术涉及铝合金材料制备领域，具体而言，涉及一种高抗应力腐蚀铝合金的制备方法。

技术介绍

[0002]Al
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Zn
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Mg
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Cu合金因其较低的密度和超高的强度而广泛应用于航空航天、船舶、轨道交通以及汽车等领域，近年来随着汽车、高铁等运输工具轻量化的快速发展，高性能铝合金材料特别是高强Al
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Zn
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Mg
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Cu合金材料的需求日益增大。Al
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Zn
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Mg
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Cu合金经适宜的时效处理后基本都能满足各类交通工具承载结构件对强度的要求，但是该系列合金作为轻量化材料应用面临的应力腐蚀差的问题仍亟需解决。

技术实现思路

[0003]基于此，为了现有技术中制备的轻量化Al
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Zn
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Mg
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Cu合金存在应力腐蚀差的问题，本专利技术提供了一种高抗应力腐蚀铝合金的制备方法，具体技术方案如下：
[0004]一种高抗应力腐蚀铝合金的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0005]将制备高抗应力腐蚀铝合金的原材料进行熔铸，得到铸棒；
[0006]将所述铸棒进行均质化处理、挤压成型处理、时效处理后，得到高抗应力腐蚀铝合金；
[0007]其中，所述原材料包括Cu元素、Mg元素、Zn元素、Zr元素以及Al元素；
[0008]所述时效处理包括第一阶段、第二阶段以及第三阶段，所述第一阶段的温度为115℃～125℃，时间为20h～24h；所述第二阶段的温度为165℃～175℃，时间为2h～3h；所述第三阶段的温度为115℃～125℃，时间为23h～24h。
[0009]进一步地，按照质量百分比，所述原材料的质量百分比如下：2.0％～2.2％Cu元素、2.3％～2.5％Mg元素、7.5％～8.5％Zn元素、0.1％～0.15％Zr元素、Al元素余量。
[0010]进一步地，所述熔铸包括过滤、精炼以及除气，所述过滤为采用35PPi～50PPi和50PPi～70PPi的泡沫陶瓷板进行双级过滤；所述除气采用氩气进行除气。
[0011]进一步地，所述氩气的用量为3m/h～5m/h，转子的转速为450r/min～500r/min，压力为0.1MPa～0.2MPa。
[0012]进一步地，所述均质化处理为置于360℃～380℃的条件下处理5h～6h，然后升温至450℃～470℃的条件下处理22h～24h。
[0013]进一步地，所述挤压成型处理的温度为450℃～500℃，压力比为1:200～1:350，挤压速度为1mm/s～3nn/s。
[0014]进一步地，所述挤压成型处理后，进行退火处理，所述退火处理的温度为400℃～420℃，保温时间为3h～4h。
[0015]进一步地，所述均匀化处理后，需要降温至430℃条件下保温1h。
[0016]进一步地，其特征在于，所述原材料中采用纯度不低于99.8％的高纯铝锭。
[0017]上述方案中通过优化Zr的含量以及时效的工艺，能有助于提高屈服强度、抗拉强度和延伸率，且在弥散Al3Zr粒子作用下，Al
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Zn
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Mg
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Cu
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Zr合金相对于Al
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Zn
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Mg
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Cu合金经T6处理时有更多的GP区形成，并且具有更小的晶粒尺寸，晶界沉淀相析出更为离散，表现出更低的应力腐蚀开裂敏感性。另外，本申请的铝合金的抗应力腐蚀性能进一步提高，FSA处理的Al
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Zn
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Mg
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Cu
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Zr合金相对于RRA处理的合金具有更多细小弥散的GP区，这有利于改善铝合金的塑性。
附图说明
[0018]图1为本申请实施例1以及对比例1的r
SCC
值示意图；
[0019]图2为本申请中实施例1制备的高抗应力腐蚀铝合金的组织示意图；
[0020]图3为本申请实施例4中的制备的高抗应力腐蚀铝合金的组织示意图。
具体实施方式
[0021]为了使得本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本专利技术，并不限定本专利技术的保护范围。
[0022]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0023]本专利技术一实施例中的一种高抗应力腐蚀铝合金的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0024]将制备高抗应力腐蚀铝合金的原材料进行熔铸，得到铸棒；
[0025]将所述铸棒进行均质化处理、挤压成型处理、时效处理后，得到高抗应力腐蚀铝合金；
[0026]其中，所述原材料包括Cu元素、Mg元素、Zn元素、Zr元素以及Al元素；
[0027]所述时效处理包括第一阶段、第二阶段以及第三阶段，所述第一阶段的温度为115℃～125℃，时间为20h～24h；所述第二阶段的温度为165℃～175℃，时间为2h～3h；所述第三阶段的温度为115℃～125℃，时间为23h～24h。
[0028]在其中一个实施例中，按照质量百分比，所述原材料的质量百分比如下：2.0％～2.2％Cu元素、2.3％～2.5％Mg元素、7.5％～8.5％Zn元素、0.1％～0.15％Zr元素、Al元素余量。
[0029]在其中一个实施例中，所述熔铸包括过滤、精炼以及除气，所述过滤为采用35PPi～50PPi和50PPi～70PPi的泡沫陶瓷板进行双级过滤；所述除气采用氩气进行除气。
[0030]在其中一个实施例中，所述氩气的用量为3m/h～5m/h，转子的转速为450r/min～500r/min，压力为0.1MPa～0.2MPa。
[0031]在其中一个实施例中，所述均质化处理为置于360℃～380℃的条件下处理5h～6h，然后升温至450℃～470℃的条件下处理22h～24h。
[0032]在其中一个实施例中，所述挤压成型处理的温度为450℃～500℃，压力比为1:200
～1:350，挤压速度为1mm/s～3nn/s。
[0033]在其中一个实施例中，所述挤压成型处理后，进行退火处理，所述退火处理的温度为400℃～420℃，保温时间为3h～4h。
[0034]在其中一个实施例中，所述均匀化处理后，需要降温至430℃条件下保温1h。
[0035]在其中一个实施例中，其特征在于，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高抗应力腐蚀铝合金的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：将制备高抗应力腐蚀铝合金的原材料进行熔铸，得到铸棒；将所述铸棒进行均质化处理、挤压成型处理、时效处理后，得到高抗应力腐蚀铝合金；其中，所述原材料包括Cu元素、Mg元素、Zn元素、Zr元素以及Al元素；所述时效处理包括第一阶段、第二阶段以及第三阶段，所述第一阶段的温度为115℃～125℃，时间为20h～24h；所述第二阶段的温度为165℃～175℃，时间为2h～3h；所述第三阶段的温度为115℃～125℃，时间为23h～24h。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，按照质量百分比，所述原材料的质量百分比如下：2.0％～2.2％Cu元素、2.3％～2.5％Mg元素、7.5％～8.5％Zn元素、0.1％～0.15％Zr元素、Al元素余量。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述熔铸包括过滤、精炼以及除气，所述过滤为采用35PPi～50PPi和50PPi～70PPi的泡沫陶瓷...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁炎卿，林玉金，周楠，胡权，
申请(专利权)人：广东凤铝铝业有限公司，
类型：发明
国别省市：