[发明专利]一种航空航天用Al-Zn-Mg-Cu系铝合金挤压材及其制备方法

说明书

一种航空航天用Al‑Zn‑Mg‑Cu系铝合金挤压材及其制备方法，本发明涉及一种航空航天用Al‑Zn‑Mg‑Cu系铝合金挤压材及其制备方法，本发明的目的是为了解决现有铝合金挤压材无法满足航空航天使用要求的问题，本发明铝合金挤压材包含Cu、Mg、Zn、Zr和Al的熔炼原料制成，其是由铝锭、阴极铜、原生镁锭、锌锭、铝锆合金锭经熔炼、铸造、均匀化退火、热挤压、淬火、拉伸、时效制造而成。本发明通过合金成分优化、铸锭质量控制，多级均匀化处理技术、挤压成型技术、强韧化热处理技术，生产出了Al‑Zn‑Mg‑Cu系铝合金挤压材。本发明应用铝合金加工领域。

技术领域

本发明涉及一种航空航天用Al-Zn-Mg-Cu系铝合金挤压材及其制备方法。

背景技术

随着我国航空航天事业的迅猛发展，对铝合金型材提出了越来越高的要求。目前工业化条件下生产的铝合金挤压材，达不到用户需求的性能；为此，需要研制出Al-Zn-Mg-Cu系铝合金挤压材，抗拉强度≥627MPa，屈服强度≥593MPa，压缩屈服强度≥600MPa，延伸率≥9％，电导率≥35％IACS，断裂韧性≥28KIC/MPa·m^1/2的高综合指标的挤压材，并形成稳定化的生产工艺。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有铝合金挤压材无法满足航空航天使用要求的问题，提供了一种航空航天用Al-Zn-Mg-Cu系铝合金挤压材及其制备方法。

本发明一种航空航天用Al-Zn-Mg-Cu系铝合金挤压材，是由元素质量百分含量为Cu：2.0％～2.6％、Mg：1.8％～2.3％、Zn：7.6％～8.4％、Zr：0.08％～0.25％和余量为Al的熔炼原料制成。

本发明一种航空航天用Al-Zn-Mg-Cu系铝合金挤压材的制备方法，按照以下步骤进行：

一、按照元素质量百分含量为Cu：2.0％～2.6％、Mg：1.8％～2.3％、Zn：7.6％～8.4％、Zr：0.08％～0.25％和余量为Al的比例称取铝锭、阴极铜、原生镁锭、锌锭、铝锆合金锭作为原料，然后熔炼原料，得到铝合金熔液；

二、将步骤一得到的铝合金熔液铸造成圆铸锭；

三、在室温条件下除去圆铸锭的铸造氧化皮，得到去除氧化皮的铝合金圆铸锭；

四、将去除氧化皮的铝合金圆铸锭在温度为340℃～440℃的条件下保温12h，然后升温至450℃～480℃的条件下保温60h，出炉后自然冷却至室温，得到退火后的圆铸锭；

五、在温度为350℃～450℃的条件下，将退火后的圆铸锭挤压成挤压材，得到热挤压挤压材；

六、将热挤压挤压材在428℃～450℃条件下保温2h，再在458℃～480℃条件下保温4h，淬火处理，出炉水冷至室温，得到处理后的铝合金挤压材；

七、将处理后的铝合金挤压材进行拉伸机张力矫直，得到张力矫直后的铝合金挤压材；

八、将张力矫直后的铝合金挤压材进行辊式矫直，得到辊式矫直后的铝合金挤压材；

九、将辊式矫直后的铝合金挤压材放入温度为116℃～121℃的电阻加热炉中加热4h～6h，转温至154℃～160℃，保温6.5h～7.5h进行双级时效处理，出炉自然冷却至室温，得到航空航天用Al-Zn-Mg-Cu系铝合金挤压材。