[发明专利]一种超高强铝合金棒材及其制造方法

权利要求书

1.一种超高强铝合金棒材，其特征在于该超高强铝合金棒材中各元素的质量百分比如下：Zn：8.5％～9.6％、Mg：1.8％～2.6％、Cu：2.0％～2.6％、Zr：0.1％～1.5％、Fe≤1.2％、Si≤1.0％、Mn≤0.02％、Ti﹤0.05％和余量的Al。

2.一种超高强铝合金棒材的制造方法，其特征在于是按下列步骤实现：

一、按质量百分比为Zn：8.5％～9.6％、Mg：1.8％～2.6％、Cu：2.0％～2.6％、Zr：0.1％～1.5％和余量的Al的比例称取高纯铝锭、Al-Zr中间合金、电解铜、纯镁锭和纯锌锭作为原料，然后将原料加入到熔炼炉中，在720℃～740℃的温度下熔炼，得到铝合金熔液；

二、将步骤一得到的铝合金熔液导入静置炉中，在温度为720℃～740℃和通有氩氯混合气体的条件下精炼10min，然后在温度为720℃～734℃和通入氩气的条件下精炼15min，静置后得到铸造熔体；

三、将步骤二得到的铸造熔体在温度为720℃～740℃、铸造速度为120mm/min～200mm/min、冷却水强度为0.06MPa～0.15MPa、冷却水温度为10℃～30℃和炉外在线除气的条件下采用热顶半连续铸造法，得到铝合金圆铸锭；

四、将铝合金圆铸锭放置在退火炉中，在455℃～470℃的温度下保温20h～26h进行均匀化退火，出炉空冷后切锯、车皮，得到铝合金短铸锭；

五、将铝合金短铸锭放置在空气加热炉中加热，在铝合金短铸锭温度达到360℃～450℃后以0.1s^-1～10s^-1的变形速率热挤压成型，得到铝合金棒材；

六、将铝合金棒材放置在固溶热处理炉中固溶处理，固溶处理温度为460℃～480℃，固溶处理时间为1h～3h，采用水介质进行固溶处理，得到固溶后的铝合金棒材；

七、将步骤六得到的固溶后的铝合金棒材放置在时效炉中进行时效处理，时效处理温度为110℃～130℃，时效处理时间为20h～28h，出炉后锯切、精整处理后，得到超高强铝合金棒材。

3.根据权利要求2所述的一种超高强铝合金棒材的制造方法，其特征在于步骤一按质量百分比为Zn：9.2％、Mg：2.2％、Cu：2.4％、Zr：0.12％和余量的Al的比例称取高纯铝锭、Al-Zr中间合金、电解铜、纯镁锭和纯锌锭作为原料。

4.根据权利要求2所述的一种超高强铝合金棒材的制造方法，其特征在于步骤一所述的高纯铝锭的纯度为99.96％，纯镁锭的纯度为99.95％，纯锌锭的纯度为99.95％。

5.根据权利要求2所述的一种超高强铝合金棒材的制造方法，其特征在于步骤二所述的氩氯混合气体中Ar和Cl₂体积百分含量由90％～94％的氩气和6％～10％的氯气组成。

6.根据权利要求2所述的一种超高强铝合金棒材的制造方法，其特征在于步骤二静置的时间为25～35min。

7.根据权利要求2所述的一种超高强铝合金棒材的制造方法，其特征在于步骤三铝合金圆铸锭的直径为390～420mm。

8.根据权利要求2所述的一种超高强铝合金棒材的制造方法，其特征在于步骤五在铝合金短铸锭温度达到420℃后以1s^-1的变形速率热挤压成型。

9.根据权利要求2所述的一种超高强铝合金棒材的制造方法，其特征在于步骤六控制固溶处理温度为470℃，固溶处理时间为1.5h。

10.根据权利要求2所述的一种超高强铝合金棒材的制造方法，其特征在于步骤六时效处理温度为120℃，时效处理时间为24h。