[发明专利]一种ZYAlCu5MnTiA高强韧铝合金及其热处理方法

说明书

本发明属于液态和半固态成形技术领域，具体涉及一种ZYAlCu5MnTiA高强韧铝合金及其热处理方法。本发明通过对高强韧铝合金材料的成分进行精确配比，并针对该成份配比的铝合金材料通过液态或半固态成形得到的所有铝合金零部件提出相应的热处理方法，能够改善合金凝固过程容易产生结构偏析的弊端，有效降低液态或半固态成形制件的热裂倾向，减少制件内部缩孔、缩松和裂纹缺陷，提高液态或半固态成形零件综合机械性能。本发明彻底解决了国内没有液态和半固态成形专用高强韧铝合金的技术瓶颈，为液态和半固态成形技术领域的深入发展奠定了坚实的基础。

技术领域

本发明属于液态和半固态成形技术领域，具体涉及一种ZYAlCu5MnTiA高强韧铝合金及其热处理方法。

背景技术

目前，我国铝合金材料液态或半固态成形领域一般采用铸造铝合金或变形铝合金，还没有适用于液态或半固态成形的专用高强韧铝合金材料。铸造铝合金和变形铝合金由于受到其材料自身组织特性的限制，在液态或半固态成形工艺技术中难以发挥其性能优势和成形特点，使液态或半固态成形技术的推广应用受到很大限制。因此，需要开发一种具有特殊成分配比的高强韧铝合金材料，并针对该种高强韧铝合金材料提出对应的热处理方法，以提高采用该材料的液态或半固态成形零部件的综合机械性能。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提出一种ZYAlCu5MnTiA高强韧铝合金及其热处理方法，以解决如何提高液态或半固态成形铝合金零部件综合机械性能的技术问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提出一种ZYAlCu5MnTiA高强韧铝合金，该铝合金的成分配比为：Cu：4.5～5.0％，Mn：0.5～0.9％，Ti：0.15～0.35％，Cd：0.1～0.2％，Zr：0.1～0.2％，B：0.01～0.05％，其余为Al。

此外，本发明还提出一种用于高强韧铝合金成形零件的热处理方法，该铝合金成形零件采用上述高强韧铝合金通过液态或半固态成形方法得到；对于壁厚≥40mm的成形零件，热处理方法为：

固溶处理：538±5℃，保温5～9h；升温至542±5℃，保温5～9h；水淬，水温20～100℃，入水转移时间≤15秒；

时效处理：165℃±5℃，保温5～8h；空冷；

对于壁厚＜40mm的成形零件，热处理方法为：

固溶处理：542±5℃，保温12～14h；水淬，水温20～100℃，入水转移时间≤15秒；

时效处理：165℃±5℃，保温5～8h；空冷。

进一步地，该成形方法为液态模锻或挤压成形。

另外，本发明还提出一种高强韧铝合金成形零件，采用上述热处理方法得到；该成形零件的综合机械性能为：抗拉强度R_m≥430MPa；屈服强度R_p0.2≥300MPa；伸长率A≥7％；布氏硬度HBW≥110。

(三)有益效果

本发明提出的ZYAlCu5MnTiA高强韧铝合金及其热处理方法，通过对高强韧铝合金材料的成分进行精确配比，并针对该成份配比的铝合金材料通过液态或半固态成形得到的所有铝合金零部件提出相应的热处理方法，能够改善合金凝固过程容易产生结构偏析的弊端，有效降低液态或半固态成形制件的热裂倾向，减少制件内部缩孔、缩松和裂纹缺陷，提高液态或半固态成形零件综合机械性能。本发明彻底解决了国内没有液态和半固态成形专用高强韧铝合金的技术瓶颈，为液态和半固态成形技术领域的深入发展奠定了坚实的基础。

附图说明

图1为本发明实施例中合金制件的固溶热处理制度；