[发明专利]一种Al-Zn-Mg-Cu系航空铝合金及其制备方法

权利要求书

1.一种Al-Zn-Mg-Cu系航空铝合金，其特征在于；按重量百分比计由以下组分组成：

Zn 12~20%；

Mg 1~3%；

Cu 1~2%；

余量为Al和和微合金成分；所述微合金成分选自Cr、Ti、Zr、Mn、Yb、Ce、Si中的至少一种；

所述Al-Zn-Mg-Cu系航空铝合金包括芯部和表面塑性变形层，所述芯部具有时效析出的纳米晶强化相；所述表面塑性变形层为通过表面剧烈塑性变形得到的均一化的固溶体组织；所述表面剧烈塑性变形包括高能喷丸、超声喷丸、激光喷丸、喷砂、表面机械研磨、表面机械碾磨、表面机械碾压中的任意一种；

所述纳米晶强化相为GP区、η′以及η相；所述纳米晶强化相的晶粒尺寸小于等于50nm；

所述表面塑性变形层的厚度大于80μm。

2.根据权利要求1所述的一种Al-Zn-Mg-Cu系航空铝合金，其特征在于：

所述Al-Zn-Mg-Cu系航空铝合金的强度为700-900MPa；

所述Al-Zn-Mg-Cu系航空铝合金在7000系铝合金标准晶间腐蚀测试条件下，其晶间腐蚀深度等于0微米。

3.一种如权利要求1-2任意一项所述Al-Zn-Mg-Cu系航空铝合金的制备方法；其特征在于：

按设计组分配取各组分后，经熔铸，得到铸锭，铸锭依次经均匀化处理、热变形处理、固溶处理、时效处理；得到时效处理后的材料，计为材料A；去除材料A表面的杂质后，进行表面剧烈塑性变形；得到了所述Al-Zn-Mg-Cu系航空铝合金。

4.根据权利要求3所述的一种Al-Zn-Mg-Cu系航空铝合金的制备方法，其特征在于：所述表面剧烈塑性变形包括高能喷丸、超声喷丸、激光喷丸、喷砂、表面机械研磨、表面机械碾磨、表面机械碾压中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的一种Al-Zn-Mg-Cu系航空铝合金的制备方法，其特征在于：所述表面剧烈塑性变形包括高能喷丸、超声喷丸、激光喷丸、喷砂中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的一种Al-Zn-Mg-Cu系航空铝合金的制备方法，其特征在于：喷丸时，控制速度为1-100m/s，喷丸粒径为1-10 mm，时间为5-120min，喷丸距离为5-30mm；

当喷丸为超声喷丸时，控制超声振幅为10-120微米。

7.根据权利要求5所述的一种Al-Zn-Mg-Cu系航空铝合金的制备方法，其特征在于：

熔铸的温度为700 ~ 740℃；熔融扒渣后精炼，精炼后浇铸，得到铸锭；

精炼时，所用精炼剂包括C₂Cl₆；

所述均匀化处理的温度为450~470℃；时间为18-28小时；

所述热变形处理包括热挤压；当所述热变形处理为热挤压时，控制挤压比为10-14:1；

在热挤压完成后，冷却至室温，冷却至室温后，以4℃/h的升温速率升温至固溶温度，保温0.5小时；所述固溶处理的温度为480℃；

所述时效处理的温度为110-130℃、时间为16-32小时。