[发明专利]一种铝镁硅钪锆系合金及其制备方法

说明书

本发明是一种铝镁硅钪锆系合金及其制备方法，该铝镁硅钪锆合金采用元素Zr、Sc、Zr/Sc复合微合金化方案，以获得含有一定组分亚晶织构的混晶组织，改善了材料强塑综合性能。该微合金化方案中，元素Sc选择0.02％～0.25％；元素Zr选择0.04％～0.18％，两者复合时选择0.08％≤Zr+Sc≤0.40％，其目的是获得含有一定组分亚晶织构的混晶组织，改善了材料强塑综合性能，采用本发明方法生产的新型铝镁硅钪锆合金制品具有优异的耐蚀性及可焊性，相较于传统铝镁硅系合金具有较高的强度及抗焊接软化能力，抗拉强度与屈服强度分别提升20％～36％和30％～51％，并且延伸率高于10％；焊接接头强度51％～54％，接头系数由0.8水平提升至0.9水平。该材料制品可用于航空航天、核工业、交通运输、船舶、兵器等领域的结构件。

技术领域

本发明是一种铝镁硅钪锆系合金及其制备方法，属于金属材料工程技术领域。

采用本方法生产的新型铝合金制品具有优异的耐蚀性及可焊性，相较于传统铝镁硅系合金具有较高的强度及抗焊接软化能力，抗拉强度与屈服强度分别提升20％～36％和30％～51％，并且延伸率高于10％；焊接接头强度51％～54％，接头系数由0.8水平提升至0.9水平。该材料制品可用于航空航天、核工业、交通运输、船舶、兵器等领域的结构件。

背景技术

含有基础元素Mg及Si的铝合金是6000系铝合金，该系合金具有优良的耐腐蚀性能及焊接性能，其强度及其焊接接头强度较低，一直被用于制造航空航天非主承力零件。随着航空航天工业的发展，新一代航空航天器对材料的减重及强度要求日趋提高，现有的传统铝镁硅合金难以满足设计及使用需求。

近年来，新型铝合金的研究致力于通过添加稀土元素Sc以有效提高材料综合性能。微量Sc可使材料通过提升比强度和抗焊接软化性能达到减重效果，进而降低能耗并增加有效载荷。此外，含钪新型铝合金采用常规铝合金的主要加工设备即可进行工业化生产。

发明内容

本发明正是针对上述现有状况而设计提供了一种铝镁硅钪锆系合金及其制备方法，其目的是通过Zr、Sc、Zr/Sc微合金化并配合制备工艺获得具有中强、高塑、耐蚀、可焊接综合性能铝合金挤压型材。

为实现上述目的是，本发明技术方案提供了一种铝镁硅钪锆合金，其特征在于：该合金的化学成分及重量百分比为以下三种配比之一：

第一种配比：Mg 0.5％～1.1％，Si 0.4％～1.2％，Sc 0.02％～0.25％，杂质Cu≤0.1％，Fe≤0.35％，其它杂质单个≤0.05％，总量≤0.15％，余量为Al；

第二种配比：Mg 0.5％～1.1％，Si 0.4％～1.2％，Zr 0.04％～0.18％，杂质Cu≤0.1％，Fe≤0.35％，其它杂质单个≤0.05％，总量≤0.15％，余量为Al；

第三种配比：Mg 0.5％～1.1％，Si 0.4％～1.2％，Sc 0.02％～0.25％,Zr0.04％～0.18％且0.08％≤Zr+Sc≤0.40％，杂质Cu≤0.1％，Fe≤0.35％，其它杂质单个≤0.05％，总量≤0.15％，余量为Al。

在实施中，第一种配比中的合金的化学成分及重量百分比为：Mg 0.5％～1.1％，Si 0.4％～1.2％，Sc 0.08％～0.25％，Zr 0.04％～0.18％，杂质Cu≤0.1％，Fe≤0.35％，其它杂质单个≤0.05％，总量≤0.15％，余量为Al。

在实施中，第二种配比中的合金的化学成分及重量百分比为：Mg 0.5％～1.1％，Si 0.4％～1.2％，Zr 0.08％～0.18％，杂质Cu≤0.1％，Fe≤0.35％，其它杂质单个≤0.05％，总量≤0.15％，余量为Al；

本发明技术方案还提供了一种上述铝镁硅钪锆合金的制备方法，其特征在于：该方法的步骤如下：

步骤一、按合金的化学成分完成配料；