[发明专利]一种新型超高强高韧铝合金及其制备方法

权利要求书

1.一种新型超高强、高韧Al-Zn-Mg-Cu-Sc-Zr合金，其特征在于：各组分及其质量百分比为：Zn含量为8.0～9.0％，Mg含量为2.4～2.8％，Cu含量为1.5～1.9％，Sc含量为0.15～0.25％，Zr含量为0.10～0.20％，杂质元素Si含量≦0.1％，杂质元素Fe≤0.15％，其它杂质元素总含量≤0.15％，余量为Al。

2.根据权利要求1所述的超高强、高韧Al-Zn-Mg-Cu-Sc-Zr合金，其特征在于：Zn与Mg的重量百分比为3∶1～4∶1，Cu与Mg的重量百分比为0.5∶1～0.8∶1。

3.一种新型超高强、高韧Al-Zn-Mg-Cu-Sc-Zr合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)准备原料：取纯度为99.98％的Al，99.94％的Zn，99.9％的Mg，中间合金为Al-48％Cu，Al-30％Sc，Mg-31％Zr作为原料；

(2)熔炼：真空气氛保护熔炼炉抽真空，通入氦气气氛，当温度达到730℃时，先后加入Al，Zn，Mg及Al-48％Cu中间合金；温度升至750℃，加入Al-30％Sc、Mg-31％Zr中间合金，充分熔化；对完全熔化的金属液体进行精炼，精炼时金属温度维持在740℃的范围内，精炼后应进行充分静置，静置时间不低于25分钟；

(3)铸造：当温度降至720℃，将充分静置后的合金熔液浇入完成预热且温度为420℃的金属模具内，即可获得合金铸锭；

(4)均匀化处理：对合金铸坯进行三级均匀化处理，第一阶段合金铸坯在320～380℃保温15～35h，将完成第一阶段均匀化处理的合金铸坯在400～450℃保温10～25h，完成第二阶段均匀化处理，将完成第二阶段均匀化处理的合金铸坯在450～480℃保温10～25h，完成第三阶段均匀化处理；

(5)变形处理：对完成三级均匀化处理的合金铸坯进行挤压变形处理，挤压温度为430℃，挤压比为9∶1；

(6)固溶淬火处理：对完成挤压变形后的合金在460～480℃进行固溶，固溶时间为1～4h，室温水淬；

(7)时效处理：对完成固溶淬火处理的合金进行时效处理，最后完成所述超高强、高韧Al-Zn-Mg-Cu-Sc-Zr合金。

4.根据权利要求2所述超高强、高韧Al-Zn-Mg-Cu-Sc-Zr合金的制备方法中的步骤(7)采用峰值时效工艺，将完成固溶淬火后的合金立即在100～160℃加热10～64h，最后完成所述超高强、高韧Al-Zn-Mg-Cu-Sc-Zr合金。

5.根据权利要求2所述超高强、高韧Al-Zn-Mg-Cu-Sc-Zr合金的制备方法中的步骤(7)采用双级时效处理工艺，第一级时效温度10～140℃，时效时间为4～20h，第二级时效温度为150～180℃，时效时间为4～20h。

6.根据权利要求2所述超高强、高韧Al-Zn-Mg-Cu-Sc-Zr合金的制备方法中的步骤(7)采用三级时效处理工艺：第一级时效温度100～130℃，时效时间为4～20h，第二级时效温度为150～180℃，时效时间为0.5～2h，第三级时效温度100～130℃，时效时间为4～20h。