[发明专利]一种添加稀土La以提高Al-Mg-Zn-Cu-Zr合金抗拉强度和伸长率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种添加稀土La以提高Al-Mg-Zn-Cu-Zr合金抗拉强度和伸长率的方法，属于Al-Mg-Zn-Cu-Zr合金性能优化技术领域。

背景技术

我国的稀土资源十分丰富,据2003年英国Roskill信息公司公布的数据,我国的稀土储量为2700万t,占世界总蕴量的30·7%。如何大力开发和利用如此丰富的稀土资源已成为我国材料界的一个新的研究热点。于Al-Mg-Zn-Cu-Zr合金的高温强度、抗蚀性能、焊接性能、铸造性能好,切削加工性能优越,但抗拉强度和伸长率还有待提高。

发明内容

本发明要解决的技术问题：提供一种添加稀土La以提高Al-Mg-Zn-Cu-Zr合金抗拉强度和伸长率的方法，可细化合金的基体晶粒,提高其的抗拉强度和伸长率，以克服现有技术的不足。

本发明的技术方案：

一种添加稀土La以提高Al-Mg-Zn-Cu-Zr合金抗拉强度和伸长率的方法，在铸态Al-Mg-Zn-Cu-Zr合金中添加稀土La元素，所述稀土La元素以质量分数计为0.42%～0.6%，余量为Al-Mg-Zn-Cu-Zr合金，采用常规的冶炼方式进行冶炼。

所述的稀土La元素以质量分数计为0.6%。

所述的稀土La元素以中间合金的方式添加。

本发明的有益效果：

与现有技术相比，本发明通过在铸态Al-Mg-Zn-Cu-Zr合金中添加La后,可细化合金的基体晶粒,其中含0.60％La的合金的铸态晶粒最细小，此时合金的细晶、亚结构和沉淀得以强化，因此可以有效提高合金的抗拉强度和伸长率。

附图说明：

图1为合金的铸态组织。

具体实施方式：

实施例：

本发明采用铸锭冶金法制备了4种Al-Mg-Zn-Cu-Zr合金，4种合金所含的稀土La元素以质量分数计分别为0、0.2%、0.42%和0.6%，其编号分别为：A、B、C、D，合金经石墨坩埚电阻炉熔炼后浇入d50mm的铁模中。铸态样品经混合酸腐蚀后用PLOYVER??MET光学显微镜观察合金的显微组织；铸锭经450℃、24h均匀化后车皮，在350~420℃保温2h后挤压成4mm×50mm板材，退火后冷轧成2mm的板材。再经固溶(455℃，2h)、时效(T6：120℃、24h)处理，然后加工成拉伸试样。室温拉伸实验在CSS??41100万能电子拉伸机上进行，拉伸速度为2mm/min。

结果与分析：

图1所示为实验合金铸态试样经混合酸腐蚀后的显微组织。从图1(a)可知，不含La的合金A枝晶偏析非常严重，枝晶网胞粗大；图1(b)、(c)、(d)所示为含La合金的铸态组织。可以看到，这3种合金的铸态组织均为等轴晶，枝晶完全消失。随着La含量的增加，铸态组织的晶粒进一步细化，含0.60％La的合金D晶粒最小。从4种不同La含量的合金的铸态显微组织可知，对于成分相同或相近的Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金，La可以细化合金的铸态组织；La含量(在0~0.60％之间)越高，细化作用越明显。

表1所列为4种合金在峰值时效状态下的力学性能。可以看出，合金A的抗拉强度最低，随着La含量的提高，合金的抗拉强度和伸长率都得到提高，合金D的抗拉强度最高，达到783.9MPa，伸长率为8.5％。