[发明专利]一种高强度抗应力腐蚀铝合金材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种高强度抗应力腐蚀铝合金材料的制备方法，该铝合金材料由以下质量百分数的合金元素组成Zn 7.8‑8.6、Mg 2.4‑3.2、Cu 2.2‑2.8、Zr 0.1‑0.2、Ni 0.2‑0.3、Sc 0.05‑0.1、Li 0.1‑0.2、Fe≤0.01、Si≤0.02、Ti≤0.05，余量为Al。本发明采用采用脉冲电场结合超声波振荡的变质方法，使得合金的凝固组织显著细化，力学性能显著提高；本发明在半连续铸造过程中外加电磁场，能够显著改善合金微观组织，细化晶粒，消除铸造缺陷，提高铸锭表面质量；本发明热挤压、固溶处理以及脉冲结合微波时效处理三者相结合的热处理工艺，可以显著改善过渡沉淀相的分布及铝合金的精细结构，以获得较高的强度、好的断裂韧性以及良好的抗应力腐蚀性能。

主权项

一种高强度抗应力腐蚀铝合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按照以下质量百分数的合金元素：Zn 7.8‑8.6、Mg 2.4‑3.2、Cu 2.2‑2.8、Zr 0.1‑0.2、Ni 0.2‑0.3、Sc 0.05‑0.1、Li 0.1‑0.2、Fe≤0.01、Si≤0.02、Ti≤0.05，余量为Al进行配料计算；先将配制好的铝锭、电解铜投入熔化炉中，升温至690‑720℃，待其熔化后加入配制好的Al‑Zr中间合金、Al‑Ni中间合金、Al‑Sc中间合金和Al‑Li中间合金，调整温度至750‑780℃，待中间合金熔化后加入配制好的锌锭和镁锭，调整温度至675‑695℃，待炉料全部熔化后进行搅拌使成分均匀，然后调整温度至740‑760℃，加入相当于合金液质量0.5‑0.8%的精炼剂，除气精炼20‑30min，静置10‑15min，除渣后进行变质处理：先调整温度至710‑730℃，在300‑500W的功率下超声波振荡5‑15min，再调整温度至725‑745℃，在脉冲电压为400‑600V、脉冲频率为5‑8Hz的脉冲电场下处理20‑40s，静置5‑10min后取样进行炉前快速分析，分析结果符合合金成分要求即可出炉浇铸；（2）采用外加电磁场半连续铸造，浇铸温度为710‑730℃，拉坯速度50‑70mm/min，电磁感应线圈交变电流强度为300‑500A，交变电流频率为20‑40Hz；（3）将步骤（2）得到的圆铸锭加热到440‑470℃，放入热挤压筒中进行热挤压，热挤压速度为2‑4mm/s，挤压比为8‑10，空冷至室温，得到圆铸棒；（4）将步骤（3）制得的圆铸棒加热至460‑490℃，保温2‑4h，放入冰水中进行淬火，淬火转移时间为2‑3s，淬火停放时间为2‑4h；将淬火后的圆铸棒放入微波热处理炉中，打开微波，先在70‑90℃下保温8‑10h，再在130‑150℃下保温1‑2h，关闭微波，然后施加电脉冲，在脉冲电压为600‑700V，脉冲频率为10‑20Hz的条件下处理30‑60s，随炉空冷至室温即可。