[发明专利]一种高强度梯度微合金化铝合金材料的制备方法

权利要求书

1.一种高强度梯度微合金化铝合金材料的制备方法，其特征在于，包括如下质量百分比的各原料：锌5.92～6.5wt％、镁1.95～2.5wt％、铜2.3～2.55wt％，钪0.17～0.2wt％，锆0.1～0.12wt％，余量为铝；所述制备方法是按如下步骤进行：

步骤1、铸造

将纯度不低于99.9％的工业纯铝放入感应熔炼炉膛，加热炉体至725℃～745℃，保温20～30分钟至铝完全熔化为液态；将炉体加热升温至750℃～765℃，加入用干燥的铝箔紧密包裹的金属Cu，搅拌至熔化后继续保温10～15分钟；加入Al-Zr中间合金和Al-Sc中间合金并搅拌至熔化，然后用石墨覆盖剂覆盖保温10～15分钟；保温完成后，将炉体降温至675℃～695℃，加入用干燥的铝箔紧密包裹的纯镁并搅拌至熔化，再用石墨覆盖剂覆盖保温10～15分钟；加入金属Zn块，然后撒上石墨覆盖剂并保温10～15分钟，再搅拌至熔化；将炉体升温至700℃～720℃，向所得熔体中加入用干燥的铝箔紧密包裹的六氯乙烷精炼剂并除气10～15分钟；精炼结束后加入铝钛硼细化剂并保温10～15分钟；保温完成后对熔体进行扒渣去除氧化皮，静置15～20分钟后倒入模具型腔中，空冷后得到铝合金铸锭；

步骤2、退火处理

将步骤1所得铝合金铸锭置于马弗炉中进行双级均匀化退火处理，首次均匀化退火温度为465℃～470℃、保温时间为20～25h，然后将温度提高至480℃～485℃并保温20～25h，退火结束后采用水淬的方法进行冷却；

步骤3、等径角挤压变形

将退火处理后的铝合金铸锭切割成棒材，用砂纸将棒材表面打磨光滑，在表面均匀涂抹上润滑剂，然后放入马弗炉中升温至300～320℃保温10～20min，再进行等径角挤压变形；挤压完成后迅速放入水中进行水淬，得到成品；所述等径角挤压变形是通过对棒材进行90°转角挤压变形，赋予棒材剪切力，使其材料组织和性能出现梯度分布。

2.根据权利要求1所述的一种高强度梯度微合金化铝合金材料的制备方法，其特征在于：将稀土元素钪、锆用以合金化，所述钪、锆的质量比为1.5～2.1：1。

3.根据权利要求1所述的一种高强度梯度微合金化铝合金材料的制备方法，其特征在于：步骤3中所切割棒材的直径为12～25mm。