[发明专利]合金组合物及其制备

权利要求书

1.一种铝-锌-镁-铜-锆(Al-Zn-Mg-Cu-Zr)合金，所述合金的组成以重量％计为：

Zn 8～12.5重量％；

Mg 1.2～2.0重量％；

Cu 1.4～2.2重量％；和

Zr 0.10～0.18重量％。

2.一种铝-锌-镁-铜-锆(Al-Zn-Mg-Cu-Zr)合金挤压材，所述合金挤压材的组成以重量％计为：

Zn 11.5～12.5重量％；

Mg 1.3～2.0重量％；

Cu 1.5～2.2重量％；和

Zr 0.12～0.18重量％。

3.一种铝-锌-镁-铜-锆(Al-Zn-Mg-Cu-Zr)合金薄板材，所述合金薄板材的组成以重量％计为：

Zn 8～10重量％；

Mg 1.2～2.0重量％；

Cu 1.4～2.2重量％；和

Zr 0.12～0.18重量％。

4.一种制备权利要求1所述的铝-锌-镁-铜-锆(Al-Zn-Mg-Cu-Zr)合金半成品的方法，所述方法包括：

a.熔化原生铝和Al-33重量％Cu母合金的装料混合物；

b.添加元素纯Zn，接着升高熔融装料的温度；

c.向熔融装料中添加Al-50重量％Mg母合金和Mg-28重量％Zr母合金并随后使其过热；

d.降低温度添加晶粒细化成核颗粒；

e.添加除气颗粒；

f.在氩气氛围下将熔融熔化物倒入预热后的金属模具内；和

g.固化以获得合金铸造方坯或板坯。

5.如权利要求4所述的方法，其中所述原生铝的最低纯度为约99.80重量％。

6.如权利要求4所述的方法，其中所述装料混合物包含76.38～84.81重量％的原生铝和4.54～6.97重量％的Al-33重量％Cu母合金。

7.如权利要求4所述的方法，其中元素纯Zn以8.15～12.65重量％的范围进行添加。

8.如权利要求4所述的方法，其中添加到所述装料混合物中的所述Al-50重量％Mg母合金在2.04～3.32重量％的范围内，且所述Mg-28重量％Zr母合金在0.46～0.68重量％的范围内。

9.如权利要求4所述的方法，其中使用约0.01kg～0.1kg的重量的成核颗粒来实现所述晶粒细化。

10.如权利要求4所述的方法，其中使用约0.01kg～0.5kg的重量的除气颗粒来实现所述除气。

11.如权利要求4所述的方法，所述方法还包括

a.均质化、剥皮并挤压合金铸造方坯；

b.固溶处理、淬火；延展合金挤压材以获得1％～1.5％的永久应变；并进行人工时效处理以获得峰时效化高强度合金挤压材。

12.如权利要求11所述的方法，其中，第一步在440℃～450℃的温度范围内进行25h～35h的均质化，接着在450℃～460℃的温度范围内进行20h～30h的第二步均质化。

13.如权利要求11所述的方法，其中于400℃～430℃范围内的初始方坯温度、15∶1～25∶1的挤压比和2mm/s～5mm/s的冲压速度进行所述挤压加工。

14.如权利要求11所述的方法，其中于450℃～460℃的温度范围内进行1h～2h固溶处理，接着于室温进行水淬火。

15.如权利要求11所述的方法，其中人工时效处理是在90℃～100℃的温度范围内进行6h～8h，接着在120℃～125℃进行20h～25h的两步过程。

16.如权利要求4所述的方法，所述方法还包括：

a.将合金铸造板坯均质化、剥皮并热轧为板材，随后将板材冷轧并中间退火以获得所需厚度的合金板材；和

b.固溶处理、淬火；并进行人工时效处理以获得峰时效化高强度合金板材。

17.如权利要求16所述的方法，其中第一步在445℃～455℃的温度范围进行25h～35h的均质化，接着在455℃～465℃的温度范围进行10h～20h的第二步均质化。