[发明专利]一种Al-Zn-Mg合金的制备方法

说明书

本发明涉及一种Al‑Zn‑Mg合金的制备方法，其成分按重量百分比包括：Si 0.12％‑0.18％，Fe 0.12％‑0.18％，Cu 0.15％‑0.25％，Mn 0.03％‑0.1％，Mg 0.7％‑1.5％，Zn 5.5％‑6.0％，Zr 0.15％‑0.25％，Ti 0.08％‑0.2％，其余为Al及不可避免的杂质；其具体制备步骤包括：熔炼、铸造、均匀化退火、挤压、冷却、预处理和后续处理。本发明所制备的Al‑Zn‑Mg合金材料具有较小的再结晶组织、较高的强度、较好的耐腐蚀性能，同时具有较好的室温力学性能、良好的弯曲成型性能、焊接性能等，可以实现Al‑Zn‑Mg合金保险杠型材的工业化批量生产。

技术领域

本发明涉及铝合金领域，尤其涉及一种Al-Zn-Mg合金的制备方法。

背景技术

Al-Zn-Mg(7003/7108/7039/7005)铝合金铸棒由于具有较高的力学性能、焊接性能和耐腐蚀性能，广泛应用于高铁、汽车领域。这种铝合金型材的生产一般包括熔炼，铸造，均匀化退火，挤压，冷却，拉伸，自然停放，冲压弯曲加工，焊接，人工时效等。

现有的工艺技术在熔铸挤压以及后期停放和弯曲成型阶段：

1.Al-Zn-Mg(7003/7108)材料的化学成分设计不够合理；

2.均匀化的温度设计不够合理，多采用单级均匀化处理(炉子升温多无法实现梯度控制)；

3.挤压温度设计不甚合理；

4.挤压速度设计不够合理；

5.挤压比设计过大；

6.冷却速率设计不够合理；

7.型材出来后停放未做任何处理，自然时效强化加剧较快。

上述7个方面决定了Al-Zn-Mg型材挤压出来后再结晶所占的百分数会增加，使得材料在自然停放阶段强度增加幅度增大，延伸率呈现先增加后减小的趋势，直接决定了后期冲压弯曲模具设计回弹变形量的大小以及模具的使用寿命。

在Al-Zn-Mg铝合金保险杠、吸能盒和纵梁的生产过程中,如何控制材料的弯曲性能、焊接性能、疲劳性能、腐蚀性能成为关键，如何在弯曲加工前控制型材自然时效引起的强化效应，如何控制经过预处理后的型材，使得后期经过时效具备综合的性能是本领域内急需解决的问题。

发明内容

基于现有技术的缺陷，本发明提供一种Al-Zn-Mg合金的制备方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种Al-Zn-Mg合金的制备方法，其成分按重量百分比包括：Si 0.12％-0.18％，Fe0.12％-0.18％，Cu 0.15％-0.25％，Mn 0.03％-0.1％，Mg 0.7％-1.5％，Zn 5.5％-6.0％，Zr 0.15％-0.25％，Ti 0.08％-0.2％，其余为Al及不可避免的杂质；原料Al中含有不可避免的杂质。

其具体制备步骤如下：

S1.熔炼：熔化所述Al-Zn-Mg合金的材料，使用电磁搅拌，使得合金在熔体中扩散均匀；熔炼过程熔体的温度控制在不超过800℃，熔炼时间不超过5h；

S2.铸造：将上述溶液铸造成合金铸造体；铸造温度控制在710-730℃之间，模盘温度控制在690-710℃之间，冷却水压控制在0.02Mpa-0.2Mpa；

S3.均匀化退火：均匀化加热所述合金铸造体，并形成合金铸棒；

S4.挤压：对经过均匀化处理的Al-Zn-Mg铸棒进行挤压处理得到合金挤压体；

S5.冷却：对所述合金挤压体进行冷却处理；