[发明专利]一种高强度耐腐蚀Al-Y-Sc合金的制备方法及Al-Y-Sc合金

说明书

本发明公开了一种高强度耐腐蚀Al‑Y‑Sc合金的制备方法及Al‑Y‑Sc合金，包括以下步骤：S1：制备合金铸锭：将Cu、Sc、Zr、Y、Fe、Cr、Ti、Mn分别与Al制成中间合金，将Mg分为两份，将中间合金Al‑Cu、Al‑Sc、Al‑Zr、Al‑Y、Al‑Fe、Al‑Cr、Al‑Ti、Al‑Mn与纯Zn、高纯Al进行熔炼，随后依次加入第一份Mg、Al‑Ti‑B晶粒细化剂、六氯乙烷、第二份Mg；浇铸后得到合金铸锭；S2：合金铸锭依次进行均匀化处理、固溶处理、淬火、预时效、回归、再时效处理，获得高强度耐腐蚀铝合金。本发明制备得到的铝合金强度高、韧性好、热稳定性和抗疲劳性能优异，使用寿命长。

技术领域

本发明属于铝合金制备技术领域，具体涉及一种高强度耐腐蚀Al-Y-Sc合金的制备方法及Al-Y-Sc合金。

背景技术

7055属于Al-Zn-Mg-Cu系可热处理强化的形变铝合金，具有高的比强度，良好的热加工性，优良的焊接性能等特点，可用于生产厚板，型材，锻件等多种产品，目前已被广泛应用于航空，航海，建筑包装及化工领域。然而，近年来随着科技的进步，铝合金型材的性能越来越难于满足现有的工业生产和深空探索需求，同时，尽管我国的铝合金研究已经有了长足的进步，但仍然难于跻身世界前列，国对7055合金的强韧化理论和腐蚀性理论等方面的基础研究还不够深入。

长久以来稀土元素在铝合金中的应用是个非常重要的研究领域，稀土元素在铸造铝合金中能发生质变的效果，其中Sc(钪，原子序数21，第4周期ⅢB族)、Y(钇，原子序数39，第5周期ⅢB族)较其它合金元素，在铝合金中的溶解度大，逐渐成为材料学者关注的稀土元素。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高强度耐腐蚀Al-Y-Sc合金的制备方法，该制备方法制备得到的铝合金强度高、韧性好、热稳定性和抗疲劳性能优异，使用寿命长等特点。

为了解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种高强度耐腐蚀Al-Y-Sc合金的制备方法，包括以下步骤：

S1：制备合金铸锭：按以下质量百分数准备原料：质量百分比的组分：Sc 0.01％-0.35％、Cu 2.0-2.6％、Mg 1.8-2.3％、Y 0.25％、Zn 7.6-8.4％、Fe 0.15％、Cr 0.04％、Ti0.06％、Mn 0.05％、Zr 0.08-0.25％，余量为Al；将Cu、Sc、Zr、Y、Fe、Cr、Ti、Mn分别与Al制成中间合金，将Mg分为两份，将中间合金Al-Cu、Al-Sc、Al-Zr、Al-Y、Al-Fe、Al-Cr、Al-Ti、Al-Mn与纯Zn、高纯Al进行熔炼，向熔液中加入第一份Mg，待炉料全部熔化后加入Al-Ti-B晶粒细化剂，静置10～20min后加入六氯乙烷进行一次除气；然后加入第二份Mg，静置8～12min后进行二次除气；温度上升到720℃时进行浇铸，浇铸后得到合金铸锭；

S2：将合金铸锭依次进行均匀化处理、固溶处理、淬火、预时效、回归、再时效处理，获得高强度耐腐蚀铝合金；

所述的均匀化处理温度为465℃，保温时间为24h；

所述的固溶处理温度为455℃，时间为2h；

所述的淬火温度为室温，淬火转移时间不超过10s；

所述的预时效温度为120℃，时间为12h；

所述的回归温度为180℃，时间为15min；

所述的再时效温度为120℃，时间为24h。

进一步，所述的步骤S1中，Mg的加入方式为：将Mg用铝箔包起来，用钟罩罩住压入熔液底部，等到完全熔化后取出钟罩。