[发明专利]适于大截面主承力结构件制造的铝合金材料及其制备方法

权利要求书

1、一种适合用于大截面航空结构件制造的铝合金材料，其特征在于：按重量百分比计，该合金成分为Zn7.4-8.4wt％，Mg1.4-2.2wt％，Cu1.1-1.7％，Zr0.18-0.3wt％，Fe小于0.10wt％，Si小于0.08wt％，其余为Al，并且Zn、Mg、Cu和Zr总量为10～12.6wt％，Zn/Mg值为3.5～6。

2、一种制备适合用于大截面航空结构件制造的铝合金材料的方法，其特征在于：该方法包括下述步骤：

(1)按合金成分，以重量百分比计，该合金成分为Zn7.4-8.4wt％，Mg1.4-2.2wt％，Cu1.1-1.7wt％，Zr0.18-0.3wt％，其余为Al，进行配料，其中，Zn、Mg、Cu、Zr、Al分别是选取纯锌、纯镁、铝铜中间合金或纯铜、镁锆中间合金、铝钴中间合金、纯铝作为原料；

(2)将配置好的高纯铝锭装入熔化炉中，待纯铝熔化后，陆续加入纯锌、铝铜中间合金或纯铜、镁锆中间合金；扒渣后，加入纯镁，对熔体进行搅拌，取样分析化学成分，看是否满足成分控制要求，如有必要进行成分调整；加入精炼剂对熔体进行精炼，以消除熔体内的气体、氧化膜及非金属夹杂物，使熔体净化；扒渣后进行静置，完成整个熔炼过程，等待铸造；

(3)采用立式半连续铸造机进行铸造，制备出表面质量合格、无铸造裂纹的铸锭；

(4)对铸锭进行均匀化热处理；

(5)铸锭扒皮后，进行热挤压、热轧制或锻造变形加工，加工成相应的半成品；

(6)将该半成品进行淬火、时效热处理，即得到本发明的一种适合用于大截面航空结构件制造的铝合金材料。

3、根据权利要求2所述的制备适合用于大截面航空结构件制造的铝合金材料的方法，所述的铝锭为纯度大于99.99％的高纯Al、纯锌为工业纯Zn、纯镁为工业纯Mg。

4、根据权利要求2所述的制备适合用于大截面航空结构件制造的铝合金材料的方法，其特征在于：所述的步骤(2)中，熔体温度一般控制在720～750℃。

5、根据权利要求2所述的制备适合用于大截面航空结构件制造的铝合金材料的方法，其特征在于：所述的步骤(3)中，铸造温度为690～710℃，铸造速度为40～60mm/min。

6、根据权利要求2所述的制备适合用于大截面航空结构件制造的铝合金材料的方法，其特征在于：所述的步骤(4)中，均匀化热处理为在450～470℃下保温18～32h。

7、根据权利要求2所述的制备适合用于大截面航空结构件制造的铝合金材料的方法，其特征在于：所述的步骤步骤(5)中，在370～410℃下保温2～6小时，随后再进行热变形加工，获得半成品料。

8、根据权利要求2所述的制备适合用于大截面航空结构件制造的铝合金材料的方法，其特征在于：所述的步骤(6)中，所述的将半成品料进行淬火热处理的过程是进行固溶处理，在465～475℃下保温30～120min，15秒之内转移至15～50℃水中淬冷。

9、根据权利要求8所述的制备适合用于大截面航空结构件制造的铝合金材料的方法，其特征在于：所述的步骤(6)中，在所述的固溶处理中，保温的时间为30～90min，转移至淬冷的时间为10秒之内。

10、根据权利要求2所述的制备适合用于大截面航空结构件制造的铝合金材料的方法，其特征在于：所述的步骤(6)中，所述的半成品时效热处理过程是单级、双级或三级T77时效。