[发明专利]一种Al-Zn系铝合金铸锭的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于合金领域，尤其涉及一种Al-Zn系铝合金铸锭的制备方法。

背景技术

当今世界科学发展的三大方向：信息、材料、能源，已经成为衡量一个国家科技实力的标准之一。而其中的材料科学，更是成为引领各个学科发展的关键所在。传统经典材料性能的改进与发展和复合新材料的研制已经成为两个主要的研究方向。进入21世纪以后，材料科学正朝着高强度、高韧性、高耐热性等的优良综合性能的方向发展，发展速度十分迅猛。作为现代工业的重要材料之一的铝及其合金，历来是人们关注的重点。由于铝合金具有强度高、密度小、耐腐蚀、易加工、资源丰富等其他金属材料无法比拟的综合优点，使其在关系到民计民生的各个行业，如航空航天、交通运输、电力电子、建筑包装等领域中得到广泛应用。

Al-Zn系铝合金是现有航天航空工业中主要的结构材料，目前，世界上各国军民用机上70～80％的结构材料比例已被铝合金占据，而其中大部分为Al-Zn系铝合金。近些年来，随着现代航天航空和交通运输事业的迅速发展，对提高Al-Zn系铝合金产能的要求日趋迫切，但现有制备方法制备的Al-Zn系铝合金铸锭的探伤合格率较低，严重阻碍了Al-Zn系铝合金产能的提高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种Al-Zn系铝合金铸锭的制备方法，本发明提供的制备方法可以提高铝合金铸锭的探伤合格率。

本发明提供了一种Al-Zn系铝合金铸锭的制备方法，包括以下步骤：

a)、铝源、铜源、镁源、锌源和锆源熔融共混，得到铝合金熔体；

所述铝合金熔体包括：2.0～2.6wt％的Cu、1.9～2.6wt％的Mg、5.7～6.7wt％的Zn、0.08～0.16wt％的Zr和余量的Al；

b)、预热铸造的设备；

c)、所述铝合金熔体在预热后的铸造设备中进行铸造，得到Al-Zn系铝合金铸锭；

所述铸造的温度为750～775℃；所述铸造的速度为11～45mm/min。

优选的，所述铸造过程中的冷却水压力为0.02～0.12MPa。

优选的，所述铸造过程中的冷却水流量为40～180m³/h。

优选的，所述铸造的方式为同水平铸造。

优选的，所述铸造的设备为结晶器。

优选的，所述铸造的温度为750～770℃；所述铸造的速度为24～27mm/min。

优选的，所述铝合金熔体包括2.15～2.6wt％的Cu。

优选的，所述铝合金熔体包括2.2～2.6wt％的Mg。

优选的，所述铝合金熔体包括5.9～6.7wt％的Zn。

优选的，所述铝合金熔体包括0.11～0.16wt％的Zr。

与现有技术相比，本发明提供了一种Al-Zn系铝合金铸锭的制备方法。本发明提供的制备方法包括以下步骤：a)、铝源、铜源、镁源、锌源和锆源熔融共混，得到铝合金熔体；所述铝合金熔体包括：2.0～2.6wt％的Cu、1.9～2.6wt％的Mg、5.7～6.7wt％的Zn、0.08～0.16wt％的Zr和余量的Al；b)、预热铸造的设备；c)、所述铝合金熔体在预热后的铸造设备中进行铸造，得到Al-Zn系铝合金铸锭；所述铸造的温度为750～775℃；所述铸造的速度为11～45mm/min。本发明通过在铝合金熔体铸造之前，对铸造的设备进行预热，同时优化铸造条件，提高了铝合金铸锭的探伤合格率。实验结果表明，采用本发明提供的制备方法制得的Al-Zn系铝合金铸锭的探伤合格率高于90％。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种Al-Zn系铝合金铸锭的制备方法，包括以下步骤：

a)、铝源、铜源、镁源、锌源和锆源熔融共混，得到铝合金熔体；

所述铝合金熔体包括：2.0～2.6wt％的Cu、1.9～2.6wt％的Mg、5.7～6.7wt％的Zn、0.08～0.16wt％的Zr和余量的Al；

b)、预热铸造的设备；

c)、所述铝合金熔体在预热后的铸造设备中进行铸造，得到Al-Zn系铝合金铸锭；

所述铸造的温度为750～775℃；所述铸造的速度为11～45mm/min。