[发明专利]一种超高强度Al-Zn-Mg-Cu合金线材的制备方法

摘要

本发明涉及一种超高强度Al‑Zn‑Mg‑Cu合金线材的制备方法，属于铝合金加工领域。一种超高强度Al‑Zn‑Mg‑Cu合金线材的制备方法，其包括了半连续铸造+粗连轧+精连轧+整径拉拔的步骤，通过以上步骤实现了大卷重无接头、高品质、超高强度铝合金线材的生产，制备的无接头单根成品重量范围为70‑550公斤，成品率95％以上，成品晶粒组织呈纤维状，纤维晶粒直径控制在10‑40μm，线材表层与中部晶粒尺寸差异小于10％，成品固溶淬火人工时效状态的抗拉强度580‑670MPa，延伸率达到7‑9％，头部与尾部性能差异小于5％。

主权项

1.一种超高强度Al‑Zn‑Mg‑Cu合金线材的制备方法，其特征在于：包括下述工艺步骤：(1)原料配制：以纯金属铝、纯金属锌、纯金属铜、纯金属镁、Al‑Zr中间合金、Al‑Ti中间合金、Al‑Cr中间合金作为原料，进行备料；(2)合金熔炼及铸造：在反射式熔铝炉中进行熔炼，将纯金属铝、Al‑Zr中间合金、Al‑Ti中间合金、Al‑Cr中间合金同时加入炉中熔化，熔化后加入纯金属铜，升温至730‑740℃，加入纯金属锌和纯金属镁，待这些金属熔化并搅拌均匀后升温至740‑750℃后使用精炼剂进行精炼处理；处理完毕后搅拌合金熔体并在730℃静置10‑20min，静置完毕后捞去合金熔体表面的浮渣，然后通过半连续铸造法进行铸造；铸造温度为710℃‑720℃，铸造速度130‑230mm/min，铸棒直径60‑100mm，单支铸棒长度10‑27米；在结晶区施加电磁搅拌，磁场频率50Hz，励磁电流100‑200A，平均晶粒尺寸控制在30‑100μm；(3)均质处理；(4)热连轧：采用短应力线连轧机组，轧制道次10‑16道，每一道次机架均为独立动力传动；轧机轧辊采用平‑立交替布置，第一道次轧机为水平轧机；前50％道次延伸系数范围1.27‑1.39，后50％道次延伸系数1.20‑1.32；轧制温度360‑440℃，铸棒呈梯度加热，先入轧机端比尾端加热温度高15‑35℃，温度梯度沿铸棒长度均匀分布；轧制速度0.5‑3m/s，热轧成品直径10‑12mm；(5)冷连轧：采用二辊轧机连轧机组，轧制道次6‑12道，每一道次机架均为独立动力传动；轧机轧辊采用平‑立交替布置，第一道次轧机为水平轧机，每道次延伸系数1.1‑1.2；冷轧成品直径3.6‑8mm；(6)整径拉拔：拉拔为单道次整径拉拔；拉拔延伸系数1.03‑1.15；拉拔成品直径公差小于等于±(直径×0.01)；(7)固溶与人工时效处理：在465℃保温2小时进行固溶处理，淬火转移时间小于20秒，淬火介质为软化水，水温30‑60℃；淬火后进行两级时效处理，第一级时效温度105‑115℃，时效时间6‑12小时，第二级时效温度155‑165℃，时效时间4‑10小时。