[发明专利]一种高强耐腐蚀铝合金及其制备方法

说明书

一种高强耐腐蚀铝合金，该铝合金的组成成分及重量百分比为：Zn为9.8～11.5％，Mg为1.7～2.5％，Cu为1.8～2.8％，Zr为0.08～0.18％，Ce为0.05～0.15％，余量为Al及杂质，且所述杂质的总含量不超过0.08％，单个杂质的含量不超过0.04％。该高强耐腐蚀铝合金的制备方法，包括以下步骤：(1)熔炼；(2)浇铸；(3)两级均匀化处理；(4)切头、铣面；(5)热轧、中间退火与冷轧；(6)双级固溶处理、淬火；(7)时效处理。本发明制备得到的铝合金室温抗拉伸强度超过700MPa的同时还具有优异的耐腐蚀性能。

技术领域

本发明属于金属材料工程领域，尤其涉及一种铝合金及其制备方法。

背景技术

Al-Zn-Mg-Cu超硬系列(7000系)铝合金是可热处理强化的合金，具有密度小、加工性能好及焊接性能优良等特点，是航空航天、船舶、桥梁、大型容器、管道、车辆等领域中最重要的轻质结构材料之一。但这种合金制品在服役的过程中，往往由于应力腐蚀开裂(SCC)导致其失效，且SCC敏感性与强度之间矛盾至今仍然是7000系铝合金产业化应用的重大困扰。为了解决这个问题，国内外学者在合金成分上进行了优化设计，如不断提高锌镁比、降低镁与铜的总含量、合理引入微量元素与降低杂质元素含量等；另外，对合金的热处理工艺进行优化也是国内外学者研究的方向，如飞机上用量最多的超硬铝合金之一的7150铝合金，通过热处理工艺优化，可以使合金在60℃下，4mol/L的NaCl溶液中的应力腐蚀裂纹萌生时间发生显著改变，具体见表1：

表1：7150铝合金在60℃下，4mol/L的NaCl溶液中的应力腐蚀裂纹萌生时间

热处理工艺	裂纹萌生时间小于
T6	6h
T77	27h
T76	125h
T76+T6	143h

总之，合金成分优化及热处理工艺优化在提高7000系Al-Zn-Mg-Cu合金抗应力腐蚀水平上取得了一些进展。但通过合金成分优化及热处理工艺优化进一步提高7000系合金强度的同时并保证其具有良好的耐腐蚀性能仍然是新型高强Al-Zn-Mg-Cu研发的重要方向。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种具有高强度且耐腐蚀的铝合金，并相应提供其制备方法。为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种高强耐腐蚀铝合金，该铝合金的组成成分及重量百分比为：Zn为9.8～11.5％，Mg为1.7～2.5％，Cu为1.8～2.8％，Zr为0.08～0.18％，Ce为0.05～0.15％，余量为A1及杂质，且所述杂质的总含量不超过0.08％，单个杂质的含量不超过0.04％。