[发明专利]一种7系铝合金型材及其制备方法

说明书

本发明涉及铝合金领域，提出一种7系铝合金型材及其制备方法，该7系铝合金型材按质量百分比计包括下列元素成分：Si：≤0.06％，Fe：≤0.08％，Cu：2.10‑2.40％，Mg：1.90‑2.10％，Mn：≤0.05％，Cr：≤0.02％，Zn：7.85‑8.25％，Ti：≤0.06％，Zr：0.10‑0.16％，Be:0.002‑0.005％，其他单个元素≤0.030％，其他杂质元素总量≤0.100％，余量为Al，将铝原料和其他合金原料熔炼成熔体，将熔体精炼处理后铸造成棒，随后进行均匀化处理、挤压处理、固溶热处理、拉伸以及时效处理即得。产品的综合性能显著提高；断裂韧性值高。

技术领域

本发明涉及铝合金领域，具体而言，涉及一种7系铝合金型材及其制备方法。

背景技术

7055铝合金是由美国铝业公司研发的一种Al-Zn-Mg-Cu系新型超高强铝合金，属可热处理强化多元时效合金，其具有高强度、低密度、高的断裂韧度、良好的抗腐蚀性能以及优异的疲劳裂纹扩展抗力等诸多优点，是航空航天领域的主要结构材料之一，适用于制造飞机蒙皮、翼梁、隔框、起落架部件，以及液压系统部件等，国外对该合金的研究已经成熟，并已将其应用于Boeing 777和A 380客机。目前，国内对该合金的研究还停留在起步阶段。

虽然飞机上广泛使用7055高强度铝合金，但现有技术中的7055合金的韧性和耐腐蚀性相对于强度而言表现一般。

发明内容

本发明的目的在于提供一种7系铝合金型材，其满足AMS4336标准中的力学性能、剥落腐蚀指标要求，且具有较高的断裂韧性值。

本发明的另一目的在于提供一种上述7系铝合金型材的制备方法，利用上述制备方法制得的7系铝合金型材的断裂韧性和耐腐蚀性均有所提高。

本发明的实施例是这样实现的：

一种7系铝合金型材，按质量百分比计，7系铝合金型材包括下列元素成分：Si：≤0.06％，Fe：≤0.08％，Cu：2.10-2.40％，Mg：1.90-2.10％，Mn：≤0.05％，Cr：≤0.02％，Zn：7.85-8.25％，Ti：≤0.06％，Zr：0.10-0.16％，Be:0.002-0.005％，其他单个元素≤0.030％，其他杂质元素总量≤0.100％，余量为Al。

一种7系铝合金型材的制备方法，其包括：将铝原料和其他合金原料熔炼成熔体，取样分析，控制熔体的元素成分按质量百分比计为Si：≤0.06％，Fe：≤0.08％，Cu：2.10-2.40％，Mg：1.90-2.10％，Mn：≤0.05％，Cr：≤0.02％，Zn：7.85-8.25％，Ti：≤0.06％，Zr：0.10-0.16％，Be:0.002-0.005％，其他单个元素≤0.030％，其他杂质元素总量≤0.100％，余量为Al；将熔体精炼处理后铸造成铸棒，随后进行均匀化处理、挤压处理、固溶热处理、拉伸以及时效处理，获得7系铝合金型材。

本发明实施例的有益效果是：

本发明实施例的7系铝合金型材通过调整各元素成分的质量百分比，有利于提升合金的抗蚀性、提高合金的屈服强度和断裂韧性，同时，微量过渡元素Mn、Cr、Zr等形成的细小弥散沉淀相能够提高合金的屈服强度和抗拉强度，微量Cr、Mn、Ti、Zr具有强烈的晶粒细化作用，此外，Mn还能降低FeAl₃和Al之间的电位差，提高合金的耐蚀性。而7系铝合金型材的制备方法是按照7系铝合金的合金元素组成配制原料，并熔炼、铸造成铸棒；采用三级均匀化制度将铸棒进行均匀化处理；将均匀化处理后的铸棒进行挤压，得到制品；将制品采用双级固溶制度进行固溶热处理；在固溶热处理后对制品进行拉伸矫直；采用双级时效制度将制品进行人工时效热处理；制得的7系铝合金型材具有较高的力学性能及断裂韧性值，满足AMS4336标准的要求；该7系铝合金型材主要应用于制造航空大飞机机翼结构件。

附图说明