[发明专利]一种抗冲击稀土铝合金及制造方法

说明书

本发明公开了一种抗冲击稀土铝合金及制造方法，主要涉及铝合金领域。其组分按重量百分比计包括：锌：5.5～8.5％，镁：1.5～2.5％，铜：1～1.5％，钇：0.2～0.8％，锆：0.2～0.5％，余量为铝。本发明的有益效果在于：该合金中均匀分布的多种第二相和均匀细小的显微组织、较弱的基面织构，具有高强度和高塑性。

技术领域

本发明涉及铝合金领域，具体是一种抗冲击铝合金及制造方法。

背景技术

随着汽车轻量化步伐加快，铝合金产品在汽车上的应用越来越多。汽车铝合金散热器的生产备受。

业界关注。散热器材料的选择需要从导热系数、材料成本、比重、不同的加工性能需求等方面去综合比较进行选择，铝的导热系数没有石墨、银、铜、金这些材料高，但从成本、比重和加工性能等方面的综合比较却是现阶段的较好选择。因不同的铝基散热器对综合机械性能的需求也有所不同，所以各种能达到综合机械性能的铝合金便成了铝基散热器材料的首选，6063、1070、1050等几种铝合金在保证了不同散热器对机械综合性能需求的同时，导热效果最接近纯铝，且加工性能好，所以这几种铝合金成了铝基散热器材料的主流选择。目前关于汽车铝合金散热器的成型工艺研究报道较少，挤压成型是汽车铝合金散热器常用的成型工艺方法

铝合金作为目前较轻的结构材料，具有密度低、比强度和比刚度高、阻尼减震性好、优良的电磁屏蔽性能及易于回收等优点，在航空航天，汽车以及3C领域都具有重要的应用。铝合金的机械性能远低于钢材料，限制了其在许多工业设备和产品上的应用。为了扩大铝合金的应用范围和领域，科研工作对现有的铝合金进行了大量探索研究，尽管许多科研工作对现有铝合金进行了许多改性，但是应用性并不理想。少量稀土元素的添加可以使铝合金铸造组织晶粒得到明显细化，但是铝合金铸造组织中含有较多的组织缺陷如：缩松、缩孔和夹杂物，导致其力学性能较差。通过挤压、锻造、轧制后的变形铝合金与铸造铝合金相比组织更加致密均匀；而且少量稀土元素的添加可以促进热变形过程中的动态再结晶、激活非基面滑移，进而细化晶粒尺寸、弱化基面织构，使铝合金塑性得到提高。目前的高含量稀土铝合金虽然能够改善合金的力学性能，但能同时提高合金强度和塑性的技术工艺并不多见。

为了提高铝合金的强度，在合金元素的选择上行业内普遍通过添加大量的稀土元素来获得高强铝合金。高强铝合金都采用较高含量的稀土元素，稀土元素不仅成本高，将导致铝合金的成本大幅提高，而且比重也大，不能充分发挥铝合金的轻量化优势，不能满足大规模工业化生产的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗冲击铝合金及制造方法，该合金中均匀分布的多种第二相和均匀细小的显微组织、较弱的基面织构，具有高强度和高塑性。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种抗冲击铝合金，其组分按重量百分比计包括：锌：5.5～8.5％，镁：1.5～2.5％，铜：1～1.5％，钇：0.2～0.8％，锆：0.2～0.5％，余量为铝。

进一步的，其制造方法为：

步骤(1)熔炼及铸造：将熔炼炉中的铝锭加热熔化后，在680℃～690℃加入预热后的纯Zn、Mg和Al-Cu中间合金、Al-Y中间合金、Al-Zr中间合金，然后升温至715℃，保温30分钟，浇铸空冷得合金铸锭；

步骤(2)阶梯固溶：将合金铸锭在热处理炉中进行阶梯固溶处理，第一阶段的热处理温度是430℃～480℃摄氏度，热处理时间为1～3小时；第二阶段温度升到470℃～490℃摄氏度，热处理时间为10～13小时，取出后迅速水冷至室温；

步骤(3)热挤压：将步骤(2)处理得到的合金铸锭进行410℃～425℃摄氏度2～3小时的预热，然后热挤压；挤压温度为420℃～450℃摄氏度，挤压比为6:1，挤压速率为1.5～2.5m/min，挤压后的板材空冷至室温，即得。