[发明专利]一种高强度高延伸率Al-Mg-Si-Cu合金材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高强度高延伸率Al-Mg-Si-Cu合金材料，其特征在于：各合金元素按质量百分数的配比为：Mg   0.85%-0.94%；

Si   0.58%-0.63%；

Cu   0.65%-0.72%；

Mn   0.18%-0.21%；

杂质总含量≤0.1%；

余量为铝。

2.一种权利要求1所述的Al-Mg-Si-Cu合金材料的制备方法，其特征在于按如下步骤进行操作：

步骤1：制备合金铸锭

1a、配料：按照Al、Mg、Si、Cu和Mn的质量百分比，称取金属Al、Al-Mg中间合金、Al-Si中间合金、Al-Cu中间合金及Al-Mn中间合金；

1b、熔化：首先将金属Al、Al-Mn中间合金和Al-Si中间合金作为原料组A加入到预热至280℃的坩埚中，加热到730℃，恒温至原料组A软化下塌时，在原料组A表面撒上覆盖剂；继续恒温至原料组A完全熔化时，向原料组A中加入Al-Cu中间合金，并搅拌至Al-Cu中间合金完全熔化，获得熔体B；

1c、加入Al-Mg中间合金：降温至690℃，向熔体B中加入Al-Mg中间合金，搅拌至Al-Mg中间合金完全熔化，获得熔体C；

1d、精炼：升温至720℃，在熔体C中加入C₂Cl₆，将C₂Cl₆浸没于熔体C中至无黄色气体冒出，静置保温20min；

1e、浇注：使用铜制铸造模具完成对熔体C的浇注，获得合金铸锭；

步骤2：对合金铸锭进行均匀化处理

均匀化处理条件为：均匀化温度550-570℃，保温时间9-13h，空冷；

步骤3：塑性变形

将均匀化处理后的合金铸锭在465℃条件下保温30min，然后在二辊热轧机上先热轧至3mm再冷轧至1mm，获得Al-Mg-Si-Cu合金板材；

步骤4、对Al-Mg-Si-Cu合金板材进行热处理

4a、固溶处理：将步骤3所获得的Al-Mg-Si-Cu合金板材加热到555-570℃，保温45min，然后水淬至室温，淬火转移时间不大于25s；

4b、时效处理：将步骤4a所获得的Al-Mg-Si-Cu合金板材升温至185℃，保温5.5h，然后空冷至室温，即得Al-Mg-Si-Cu合金材料。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

步骤1b中，在原料组A表面撒上覆盖剂的质量为配料总质量的0.5%。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

步骤1c中，向熔体B中加入Al-Mg中间合金时，使用铝箔包裹Al-Mg中间合金。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

步骤1d中加入C₂Cl₆的质量为配料总质量的0.5%。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

步骤1e中浇注速度为70g/s。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

步骤3所述塑性变形的具体步骤为：将均匀化处理后的合金铸锭在465℃条件下保温30min后，首先进行热轧，热轧每道次加工率不超过25%；然后进行退火；最后再进行冷轧，冷轧每道次加工率为10-20%，在冷轧进行一半道次时，再次退火后，再继续冷轧；

所述退火的条件为：升温至415℃，保温2h，空冷至室温。

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

在步骤1b完成后进行扒渣，然后再进行步骤1c；

在步骤1c完成后先进行扒渣，然后再进行步骤1d；

在步骤1d完成后先进行扒渣，然后再进行步骤1e。