[发明专利]一种Al-Zn-Mg-Fe系铝合金材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种Al-Zn-Mg-Fe系铝合金材料的制备方法，其特征在于：按照元素组成进行配料，并进行铝合金熔炼，再用钟罩压入六氯乙烷或通入氩气进行除气、除渣精炼，浇铸得到Al-Zn-Mg-Fe系铝合金；

其中，所述Al-Zn-Mg-Fe系铝合金材料包括如下质量分数的基础合金元素：Zn：6.5~15%，Mg：1.4~4.5%，Fe：0.3~1.5%和共晶元素0.6~14.8%，Al为余量；

所述共晶元素为Ce、Y、Nd、Ca、Ni、Co的一种或多种;

铝合金材料还包括辅助元素，辅助元素为Zr与Sc、Er、Yb中一种或多种的复配，辅助元素的量为0.1~1.6%；

其中，所述共晶元素中，Ce：0~1.6%，Y：0~1.6%，Nd：0~1.6%，Ca：0~4%，Ni：0~2.8%，Co：0~3.2%；所述辅助元素中，Zr：0.1~0.3%，Sc：0~0.3%，Er：0~0.5%，Yb：0~0.5%；

其中，所述Al-Zn-Mg-Fe系铝合金材料室温铸态抗拉强度≥450MPa，室温挤压变形态抗拉强度≥580MPa，300℃下铸态抗拉强度≥200 MPa，300℃下挤压态抗拉强度≥120 MPa，350℃下铸态抗拉强度≥150 MPa，350℃下挤压态抗拉强度≥90 MPa；

其中，所述铝合金中，Zn/Mg=2~4，(Ce+Y+Nd)/Fe=2~4，Ca/Fe=5~10，(Ni+Co)/Fe=1~3，Zr+Sc+Er+Yb＜1.6%；

其中，铝合金熔炼温度为750~850℃；精炼温度为740~750℃。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述铝合金材料采用高纯铝或A00标准铝作为主原料。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：精炼后静置30 min以上，并降温至700~730℃，进行浇铸。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：当铝合金材料用作铸造铝合金时，铸造完成后，还需在350~550℃范围内进行多级固溶处理并快速淬火，最后在110~130℃温度范围内进行时效处理。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：当铝合金材料用作变形铝合金时，铸造之后需先在350~550℃范围内进行均匀化处理，再在380~520℃范围内进行热变形；变形后在430~490℃范围内进行固溶处理并快速淬火或采取挤压过程在线淬火的方式，最后在110~130℃范围内进行时效处理。

6.一种由权利要求1-5任一项所述的制备方法制备得到的Al-Zn-Mg-Fe系铝合金材料。

7.权利要求6所述的Al-Zn-Mg-Fe系铝合金材料在航空航天、汽车、生物医疗、石油装备和电子领域中的应用。