一种600-650MPa强度高抗晶间腐蚀铝合金及制备方法，其特征是所述的铝合金主要由Al、Zn、Mg、Cu、Zr和Sr组成，其中，Zn的质量百分比为10.78-13.01%，Mg的质量百分比为2.78-3.56%，Cu的质量百分比为1.12-2.80%，Zr的质量百分比为0.183-0.221%，Sr的质量百分比为0.0456-0.0751%，余量为铝和少量杂质元素。所述的锌、镁、铜的总质量百分比含量为16.15-18.97%。所述的制备方法依次包括：（1）熔铸；（2）均质化退火（400℃×6h+420℃×6h+440℃×6h+460℃×12h）；（3）热挤压（挤压比12）；（4）预回复退火（250℃×24h+300℃×6h+350℃×6h+400℃×6h）；（5）固溶处理（450℃×2h+460℃×2h+470℃×2h）；（6）预塑性变形（2%）和（7）时效处理（121℃×5h+153℃×16h）。本发明专利技术合金强度高达600-650MPa，晶间腐蚀深度为30-100微米。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种铝合金材料，尤其是一种新型7000系铝合金及其制备方法，具体地说是一种。
技术介绍
7000系高强铝合金具有比强度高、制造成本低、工艺性能好等一系列特点，诞生了7075、7150、7055、7085等代表的合金，满足了不同历史时期航空航天、武器装备以及民用工业领域的发展需求。晶间腐蚀是高强铝合金常见的一种腐蚀形态，也是一种基础腐蚀形态，对高强铝合金使用寿命和使用安全性带来很大的损害。一般而言，高强铝合金的强度愈高，晶间腐蚀性能愈低。现有的7000系高强铝合金当强度在600-650MPa时，其晶间腐蚀深度一般远高于 100 μ m。为了保证7000系铝合金具有超高强度，合金的锌(Zn)、镁(Mg)、铜(Cu)等合金化元素的含量必须高，以便通过时效沉淀相的大量析出保证合金的超高强度。另一方面，为了保证7000系铝合金具有高的抗腐蚀性，合金的组织结构控制尤其重要。预回复退处理可以在合金晶粒没有明显长大的基础上，使合金组织发生回复，减小合金在固溶时的再结晶驱动力，便于合金固溶后保留小角度晶界，显著提高合金的抗腐蚀性。预变形可以引入位错，提供大量时效沉淀相的析出位置，使时效沉淀相的析出更为均匀，提高合金的抗腐蚀性。T76时效(如121°C X5h+153°C X 16h)使合金的晶界时效沉淀相呈不连续状态，提高合金的抗腐蚀性。到目前为止，我国尚未有一种具有自主知识产权的600_650MPa强度高抗晶间腐蚀铝合金可供使用，这一定程度上制约了我国航空航天、武器装备等工业的发展。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的7000系600_650MPa强度铝合金存在的强度与高抗高抗晶间腐蚀很难兼顾的问题，通过成分设计和制备技术设计，专利技术一种。本专利技术的技术方案之一是: 一种600-650MPa强度高抗晶间腐蚀铝合金，其特征在于:它主要由铝(Al)、锌(Zn)、镁(Mg)、铜(Cu )、锆(Zr )和锶(Sr )组成，其中，锌(Zn )的质量百分比为10.78_13.01%，镁(Mg)的质量百分比为2.78-3.56%，铜(Cu)的质量百分比为1.12-2.80%，锆(Zr)的质量百分比为0.183-0.221%，锶(Sr)的质量百分比为0.0456-0.0751%，余量为铝和少量杂质元素。所述的锌(Zn)、镁(Mg)、铜(Cu)其总质量百分比含量为16.15-18.97%。本专利技术的技术方案之二是: 一种600-650MPa强度高抗晶间腐蚀铝合金的制备方法，其特征是它依次包括:(I)熔铸；(2)均质化退火； (3)热挤压；(4)预回复退火；(5)固溶处理；(6);预变形；(7)时效处理； 所述的熔铸:其过程为将纯Al熔化后依次加入Al-Cu中间合金、Al-Sr中间合金、Al-Zr中间合金、纯Zn和纯Mg，待所有中间合金和金属熔化后再加入六氯乙烷精炼除气直至没有气体逸出，静置保温5-10 min后去渣并浇铸成锭；所述的Al-Cu中间合金中Cu的质量百分比为50.12%，Al-Sr中间合金中Sr的质量百分比为9.89%，Al-Zr中间合金中Zr的质量百分比为4.11%。所述的均质化退火:其工艺为400±5°C X6h+420±5°C X6h+440±5°C X6h+460±5。。X12h ； 所述的热挤压:其工艺为将合金加热至480±5°C并保温8h后进行挤压比为12的挤压； 所述的预回复退火:其工艺为250±5 V X24h+300±5 V X6h+350±5 V X6 h+400V X 6 h ; 所述的固溶处理:其工艺为450±5°C X2h+460±5°C X2h+470±5°C X2h保温后室温水淬； 所述的预变形:其工艺为2%的塑性变形； 所述的时效处理:其工艺为121±5°C X5h+153±5°C X 16h ； 即可获得强度为600-650MPa的高抗晶间腐蚀铝合金。上述制备工艺中最佳的工艺温度分别为: 均质化退火最佳温度分别为400°C、420°C、440°C和460°C ;热挤压加热最佳温度为4800C ;预回复退火最佳温度分别为250 0C>300 °C>350 1:和400 °C ;固溶处理最佳温度分别为450、460和470°C ;时效处理最佳温度分别为121和153°C。本专利技术的有益效果: (I)本专利技术获得了一种600-650MPa强度高抗晶间腐蚀铝合金，按国标GB/T 7998-2005(铝合金晶间腐蚀测定方法)其晶间腐蚀深度为30-100 μ m。(2)本专利技术公开了一种600_650MPa强度高抗晶间腐蚀铝合金的成分与制备方法，一定程度上打破了国外对高性能铝合金的技术封锁，可满足我国航空航天、武器装备等领域的需求。(3)本专利技术通过大量的试验获得了理想的制备方法，尤其是通过采用按次序加入各中间合金及纯金属的方法来控制各组份含量，按本专利技术的工艺能容易地得到符合要求的铝合金材料。【附图说明】图1是本专利技术实施例一晶间腐蚀试验后横截面金相图。图2是本专利技术实施例二晶间腐蚀试验后横截面金相图。图3是本专利技术实施例三晶间腐蚀试验后横截面金相图。图4是本专利技术实施例四晶间腐蚀试验后横截面金相图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明。实施例一 如图1所示。一种600_650MPa强度高抗晶间腐蚀铝合金，其制备方法为: 按28kg铝合金配制为例。先将20.55 kg AOO 等级纯 Al (成分:99.79%A1, 0.14%Fe, 0.04%Si，本专利技术所有组份均采用质量百分比表示，下同，凡组份相加不足100%的部分均为杂质)熔化后依次加入 1.54 kgAl-Cu(49.62%A1, 50.12%Cu, 0.15%Fe, 0.ll%Si )中间合金(Cu 的损失率约为6.25%)、0.53 kg Al-Sr (89.86%A1, 9.89%Sr, 0.15%Fe, 0.10%Si )中间合金(Sr 的损失率约为 75%)、1.64 kg Al-Zr 中间合金(95.69%A1, 4.ll%Zr, 0.20%Fe, 0.10%Si ) (Zr 的损失率约为8%)、3.28 kg纯Zn (Zn的损失率约为8%)、0.97 kg纯Mg (Mg的损失率约为20%)，所述的中间合金可直接从市场上购置，也可采用常规方法自行配制，熔化过程中等前一种中间合金或金属熔化后加入后一种中间合金或金属，待全部依次熔化到铝溶液中后加入六氯乙烷精炼直至没有气体溢出(加入量为56 g)，静置保温5-10 min并去渣后浇铸成锭；对熔铸成锭的合金进行400°C X6h+420°C X6h+440°C X6h+460°C X 12h的均质化退火、480°C保温8h 后进行挤压比为 12 的挤压、250 V X24 h+300 V X6 h+350 V X6 h+400 °C X6 h 的预回复退火、450°C X2h+460°C X2h+470°C X 2h保温后室温水淬固溶处理、2%塑性变形的预变形、121°C X5h+153°C X 16h的时效处理；即获得一种600_650MPa强度高抗晶间腐蚀铝I=1-Wl O 本实施例的铝合金的实测强度为60本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种600‑650MPa强度高抗晶间腐蚀铝合金，其特征在于：它主要由铝（Al）、锌（Zn）、镁（Mg）、铜（Cu）、锆（Zr）和锶（Sr）组成，其中，锌（Zn）的质量百分比为10.78‑13.01%，镁（Mg）的质量百分比为2.78‑3.56%，铜（Cu）的质量百分比为1.12‑2.80%，锆（Zr）的质量百分比为0.183‑0.221%，锶（Sr）的质量百分比为0.0456‑0.0751%，余量为铝和少量杂质元素。
【技术特征摘要】
1.一种600-650MPa强度高抗晶间腐蚀铝合金，其特征在于:它主要由铝(Al)、锌(Zn)、镁(Mg)、铜(Cu)、锆(Zr)和锶(Sr)组成，其中，锌(Zn)的质量百分比为10.78-13.01%，镁(Mg)的质量百分比为2.78-3.56%，铜(Cu)的质量百分比为1.12-2.80%，锆(Zr)的质量百分比为0.183-0.221%，锶(Sr)的质量百分比为0.0456-0.0751%，余量为铝和少量杂质元素。2.根据权利要求1所述的铝合金，其特征是所述的锌(Zn)、镁(Mg)、铜(Cu)三者之和的质量百分比含量为16.15-18.97%。3.—种权利要求1所述的600-650MPa强度高抗晶间腐蚀铝合金的制备方法，其特征是它依次包括:(I)熔铸；(2)均质 化退火；(3)热挤压；(4)预回复退火；(5)固溶处理；(6)预变形和(7)时效处理； 所述的熔铸:其过程为将纯Al熔化后依次加入Al-Cu中间合金、Al-Sr中间合金、Al-Zr中间合金、纯Zn和纯Mg，待所有中间合金和金属熔化后再加入六氯乙烷精炼除气直至没有气体逸出，静置保温5-10 min后去渣并浇铸成锭；所述的Al-Cu中间合金中Cu的质量百分比为50.12%，Al-Sr中间合...
【专利技术属性】
技术研发人员：许晓静，范亚洲，阮鸿雁，王宏宇，邓平安，吴瑶，谈成，蒋伟，孙良省，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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