[发明专利]一种喷射铸轧7XXX铝合金薄带的制备方法

说明书

一种喷射铸轧7XXX铝合金薄带的制备方法，1)冶炼，按照下述化学成分冶炼，其化学成分按重量百分比为：Zn：4.8～6.3％、Mg：1.6～2.5％、Cu：1.6～2.5％、Zr：0.1～0.15％，其余为Al和其它不可避免杂质；且单个杂质含量≤0.1％，合计杂质含量≤0.2％；2)纳米颗粒增强；3)喷射沉积、连铸；4)冷却；5)第一次热轧；6)冷却、第二次热轧；7)卷取；8)后处理。本发明使用喷射沉积结合双辊薄带铸轧工艺铸轧的7XXX铝合金薄带，相比现有7XXX铝合金，强度高25％以上，延伸率高35％以上；相比钢板，实现50％以上的轻量化。

技术领域

本发明涉及铝合金制备领域，特别涉及一种喷射铸轧7XXX铝合金薄带的制备方法。

背景技术

薄带连铸工艺技术是当今冶金领域的一项前沿性技术，双辊薄带连铸技术最早是1865年Henry Bessemer提出这一想法的(US Patent:49053)。薄带连铸将连续铸造、轧制、甚至热处理等工序融为一体，使生产的薄带坯稍经后续轧制就一次性形成工业成品，大大简化了铝合金薄带的生产工序，缩短了生产周期，使铝合金薄带生产流程更紧凑、更连续、更高效、更环保；同时生产成本显著降低，并且生产出的薄带产品质量和性能不亚于甚至优于传统工艺。

典型的短流程新工艺有哈兹雷特(Hazelett)连铸连轧工艺、双辊式薄带连铸连轧工艺等。但是传统的水平式双辊薄带连铸连轧工艺只能生产铝箔轧制带以及较为简单的合金系1XXX、3XXX系薄带产品，无法生产高端的6XXX、7XXX等铝合金产品。而且传统的水平式双辊铸机速度较慢，通常只有1-3m/min，生产效率低下。

近年来，世界上很多著名的铝合金薄带双辊铸机设备制造商在提高铸轧速度、增加薄带宽度上做了很多开发工作，旨在提高生产效率和更广的应用场合。比较著名的公司有意大利的法塔亨特公司和法国的普基公司，法塔亨特公司开发的Speedcaster^TM超薄高速铸轧机特点为：双辊双驱动，倾斜15度，铸轧辊直径1118mm，板宽达2184mm，轧制力3000t，铸轧速度最高可达38m/min，厚度最薄可达到0.635mm。普基公司开发的Junbo3CM铸轧机特点为：轧制力2900t，板宽达2020mm，铸轧厚度最薄为1mm，最大铸轧速度可达15m/min。但这些设备仍然无法生产高端的航空航天用7XXX系铝合金产品。

目前7XXX铝合金，比如7075铝合金、7050铝合金引起了相当大的关注，主要是由于其在航空航天和汽车工业结构部件中有着不可替代的作用，7XXX铝合金具有低密度、高强度、优良的加工性能和阳极反应、优良的抗应力、抗剥落腐蚀性能等优点，广泛用于航空航天领域，比如各种飞机机身、机翼梁、机舱壁板、飞行器高应力结构件、飞机蒙皮、飞机火箭中高强度结构零件等。

但目前生产的7XXX铝合金微观组织仍存在许多问题阻碍了其广泛应用，比如晶粒及析出粗化、热裂以及金属间化合物和共晶相通常沿晶界分布等，而铝合金的微观组织很大程度上决定了其机械性能。

发明内容

本发明目的在于提供一种喷射铸轧7XXX铝合金薄带的制备方法，利用该制备方法生产的7XXX铝合金薄带具有细小的等轴晶组织+弥散分布的硬质颗粒，可以实现强度和延伸率的组合改进，相比现有7XXX铝合金，强度高25％以上，延伸率高35％以上；相比钢板，实现50％以上的轻量化；可用于航空航天领域，如各种飞机机身、机翼梁、机舱壁板、飞行器高应力结构件、飞机蒙皮、飞机火箭中高强度结构零件等，可在航空航天高强化、轻量化、降低能耗和提高燃油经济性上面提供广阔空间。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种喷射铸轧7XXX铝合金薄带的制备方法，其包括如下步骤：

1)冶炼