[发明专利]一种Al-Zn-Mg合金及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201710677461.6 申请日: 2017-08-09
公开(公告)号: CN107619976B 公开(公告)日: 2019-04-16
发明(设计)人: 孙琳;林化强;林鹏;田爱琴;丁叁叁 申请(专利权)人: 中车青岛四方机车车辆股份有限公司
主分类号: C22C21/10 分类号: C22C21/10;C22C1/03;C22F1/053
代理公司: 北京路浩知识产权代理有限公司 11002 代理人: 王莹;吴欢燕
地址: 266111 山*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 一种 al zn mg 合金 及其 制备 方法
【说明书】:

发明属于铝合金领域,尤其涉及一种Al‑Zn‑Mg合金,该合金按质量百分比计,包括如下成分:wt.%Zn=4.0~6.0,wt.%Mg=0.5~2.0,wt.%Mn=0.1~0.5,wt.%Cr=0.05~0.45,wt.%Zr=0.05~0.3,wt.%V=0.1~0.3,Cu,Ti,不可避免的杂质元素Fe、Si,余量为Al和其他不可避免的杂质元素;其中:wt.%Cu=(wt.%V‑0.1)×2.0~4.0;wt.%Ti=0.1~0.35‑wt.%V;所述其他不可避免的杂质元素总质量不超过合金总质量的0.2%,单种杂质元素质量不超过合金总质量的0.05%。本发明同时提供了一种该Al‑Zn‑Mg合金的制备方法。本发明的Al‑Zn‑Mg合金强度高、耐蚀性能好,且焊接性能优异。

技术领域

本发明属于铝合金领域,尤其涉及一种Al-Zn-Mg合金及其制备方法。

背景技术

交通工具的轻量化是人们一直追逐的目标。轻质高强结构材料的应用可显著地降低交通工具的燃油消耗,提高运输效率。为了提高构件的可靠性、延长寿命,结构材料的耐蚀性能及焊接性也至关重要。

铝合金因具有比强度高、耐蚀性能好、易加工等突出特点而广泛用作轨道交通、航空航天等领域的结构材料。Al-Zn-Mg系铝合金是热处理可强化合金,时效后其强度可大幅度上升,同时因为密度小,为人们所青睐,成为轨道交通、航空航天等首选的结构材料。在实际构件的制备过程中,往往需要进行焊接,因此,这些材料的可焊接性能成为决定构件性能的一个关键因素。另外,在长时间的服役过程中,构件往往遭受侵蚀介质的作用而发生腐蚀,严重时能导致构件的提前破坏,缩短寿命,危及安全。因此,如何获得强度高、耐腐蚀、焊接性能良好的高综合性能的Al-Zn-Mg合金一直是金属材料领域努力的目标。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种具有高强、耐蚀和高焊接性能的Al-Zn-Mg合金,同时提供了一种该Al-Zn-Mg合金的制备方法。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题,本发明提供了一种Al-Zn-Mg合金,按质量百分比计,包括如下成分:wt.%Zn=4.0~6.0,wt.%Mg=0.5~2.0,wt.%Mn=0.1~0.5,wt.%Cr=0.05~0.45,wt.%Zr=0.05~0.3,wt.%V=0.1~0.3,Cu,Ti,不可避免的杂质元素wt.%Fe≤0.4,不可避免的杂质元素wt.%Si≤0.4,余量为Al和其他不可避免的杂质元素;

其中:

wt.%Cu与wt.%V的关系为:wt.%Cu=(wt.%V-0.1)×2.0~4.0;

wt.%Ti与wt.%V的关系为:wt.%Ti=0.1~0.35-wt.%V;

所述其他不可避免的杂质元素总质量不超过合金总质量的0.2%,在所述其他不可避免的杂质元素中,单种杂质元素质量不超过合金总质量的0.05%。

本发明提供了所述Al-Zn-Mg合金的一种优选方案,即,按质量百分比计,包括如下成分:wt.%Zn=4.5~5.5,wt.%Mg=0.8~1.8,wt.%Mn=0.15~0.45,wt.%Cr=0.1~0.4,wt.%Zr=0.05~0.25,wt.%V=0.11~0.25,Cu,Ti,不可避免的杂质元素wt.%Fe≤0.35,不可避免的杂质元素wt.%Si≤0.35,余量为Al和其他不可避免的杂质元素;

其中:

wt.%Cu与wt.%V的关系为:wt.%Cu=(wt.%V-0.1)×2.5~3.5;

wt.%Ti与wt.%V的关系为:wt.%Ti=0.15~0.3-wt.%V;

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