[发明专利]一种航空航天用含钪超高强铝合金及其制造方法

权利要求书

1.航空航天用含钪超高强铝合金的制造方法，其特征在于：该制造方法按照以下步骤进行：

一、称取原料：

按质量分数为Zn：7.0%~13.5%、Mg：1.5%~2.5%、Cu：0.5%~2.5%、Zr：0.05%~0.30%、Si：0.01~0.10%、Fe：0.01~0.20%、Mn：0.05%~0.50%、Ti：0.01%~0.15%、Sc：0.05%~0.50%和Al为余量、且Zr、Ti和Sc的质量分数之和≤0.65%、Cu与Sc的质量比≤18称取纯铝锭、纯铜锭、纯镁锭、纯锌锭、铝锰合金锭、铝钪合金锭、铝锆合金锭、铝钛合金锭、铝硅合金锭和铝铁合金锭作为原料；

二、制备铝合金方铸锭：

将步骤一称取的原料置于温度为740℃~800℃的熔炼炉中熔炼10h，得到合金熔液，合金熔液进行铸造，得到厚为300mm和宽为1200mm的方铸锭；

三、均匀化退火：

将步骤二得到的方铸锭在温度为420℃~470℃的条件下保温20h~30h，出炉后自然冷却至室温，得到均匀化退火后的方铸锭；

四、制备铝合金板材：

将均匀化退火后得到的铸锭放入温度为400℃~450℃的电阻加热炉中加热，加热时间为8h~12h；然后进行轧制，得到70mm厚的铝合金厚板；

五、固溶处理及淬火：

将铝合金厚板在温度为450℃~470℃的条件下使用辊底炉进行固溶处理，处理时间为100min～150min，然后在温度为0℃~35℃的水中淬火25~35s，得到淬火后的铝合金板材；

六、形变处理：

将淬火后的铝合金板材在轧机上进行冷轧，道次3~5次，得到51mm厚度铝合金板材；

七、固溶处理及淬火：将51mm厚度铝合金板材在温度为470℃~480℃的条件下使用辊底炉进行固溶处理，固溶处理时间为150min～180min，然后在温度为0℃~35℃的水中淬火10~35s，得到淬火后的铝合金板材；

八、预拉伸处理：将淬火后的铝合金板材在拉伸机上进行拉伸，得到拉伸后的铝合金板材；

九、时效处理：将拉伸后的铝合金板材在温度为110℃~130℃下保温20h~32h，得到时效处理后的铝合金板材；

十、切锯：室温条件下使用锯床锯切时效处理后的铝合金板材的四边，得到航空航天用含钪超高强铝合金板材。

2.根据权利要求1所述的航空航天用含钪超高强铝合金的制造方法，其特征在于： 步骤一中按质量分数为Zn：9.5%、Mg：2.3%、Cu：1.5%、Zr：0.15%、Si：0.05%、Fe：0.08%、Mn：0.35%、Ti：0.05%、Sc：0.25%和Al为余量称取纯铝锭、纯铜锭、纯镁锭、纯锌锭、铝锰合金锭、铝钪合金锭、铝锆合金锭、铝钛合金锭、铝硅合金锭和铝铁合金锭作为原料。

3.根据权利要求1所述的航空航天用含钪超高强铝合金的制造方法，其特征在于：步骤二所述铸造工艺为：在铸造温度为740℃~760℃、铸造速度为50mm/min~70mm/min、冷却水温度为15℃~55℃的条件下将铝合金熔液铸造成方铸锭。

4.根据权利要求1所述的航空航天用含钪超高强铝合金的制造方法，其特征在于：步骤三中将步骤二得到的方铸锭在温度为460℃的条件下保温28h，出炉后自然冷却至室温，得到均匀化退火后的方铸锭。

5.根据权利要求1所述的航空航天用含钪超高强铝合金的制造方法，其特征在于：步骤四中轧制时的开轧温度为370℃~390℃，终轧温度为320℃以上。

6.根据权利要求1所述的航空航天用含钪超高强铝合金的制造方法，其特征在于：步骤五中将铝合金厚板在温度为465℃的条件下使用辊底炉进行固溶处理，处理时间为120min，然后在温度为25℃的水中淬火30s，得到淬火后的铝合金板材。

7.根据权利要求1所述的航空航天用含钪超高强铝合金的制造方法，其特征在于：步骤八所述进行拉伸的变形量为1.5%～3.5%。

8.根据权利要求1所述的航空航天用含钪超高强铝合金的制造方法，其特征在于：步骤九中将拉伸后的铝合金板材在温度为120℃下保温28h，得到时效处理后的铝合金板材。