高強度鋁合金材料及其制造方法
【專利摘要】一種具有由以下物質(zhì)構(gòu)成的化學成分的高強度鋁合金材料：其中上述化學成分含有超過7.2%（重量，下同）且8.7%以下的Zn、1.3%以上2.1%以下的Mg、不足0.50%的Cu、0.30%以下的Fe、0.30%以下的Si、不足0.05%的Mn、0.20%以下的Cr、不足0.05%的Zr和0.001%以上0.05%以下的Ti，余量由Al以及不可避免的不純物構(gòu)成。該高強度鋁合金材料的耐力為350Mpa以上；金屬組織由再結(jié)晶組織構(gòu)成。再結(jié)晶組織的晶粒的平均粒徑為500μm以下，且優(yōu)選為熱加工方向的平行方向的結(jié)晶粒長度是熱加工方向的垂直方向的結(jié)晶粒長度的0.5～4倍。
【專利說明】高強度紹合金材料及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用在如輸送機、體育用品和機械部件等的注重強度特性以及外觀特性的部位上的高強度鋁合金材料。
【背景技術(shù)】
[0002]作為用在如輸送機、體育用品和機械部件等的注重強度特性以及外觀特性的部位上的材料，采用高強度且輕量鋁合金的情況開始增加。在這些用途中，由于要求耐久性，因此期望得到耐力為350MPa以上的鋁合金。 [0003]作為顯示如此高強度的鋁合金，在鋁中添加Zn和Mg的7000系鋁合金是已知的。由于Al-Mg-Zn系的析出物為時效析出，7000系鋁合金顯示出高強度。另外，在7000系鋁合金中，除了 Zn、Mg以外還添加Cu的鋁合金顯示出鋁合金中的最高強度。
[0004]例如通過熱擠出加工等制造的7000系鋁合金，可使用在要求高強度的航空器或車輛等的輸送機、體育用品以及機械部件等。在這些用途中使用時所要求的特性，除了強度以外還有耐應(yīng)力腐蝕開裂性、延展性等。作為滿足上述特性的鋁合金的實例，提出了如專利文獻I中記載的鋁合金擠出材料。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:特開2007-119904號公報
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明要解決的問題
[0009]然而，在通過以往的成分范圍以及以往的制造方法所制造的、顯示7000系的高耐力的鋁合金上，如果以防止表面損傷為目的進行陽極氧化處理等，則在外觀上存在的問題是其表面出現(xiàn)條紋狀圖案。
[0010]另外，希望上述鋁合金，在進行了例如陽極氧化處理等的表面處理之后變成銀色以產(chǎn)生高級感。然而，如果在上述傳統(tǒng)的7000系鋁合金上進行陽極氧化處理等之后，會產(chǎn)生表面帶有強烈黃色色調(diào)的外觀上的問題。
[0011]這樣，由于上述傳統(tǒng)的7000系鋁合金，在進行表面處理后所出現(xiàn)的條紋狀圖案或色調(diào)變化的表面品質(zhì)上的問題，因此其使用存在困難。
[0012]本發(fā)明，鑒于相關(guān)背景，提供一種表面品質(zhì)優(yōu)良的高強度鋁合金材料及其制造方法。
[0013]解決問題的方法
[0014]本發(fā)明的一個實施方式為一種高強度招合金材料，其特征在于，
[0015]具有含有超過7.2% (重量％，下同)且8.7%以下的Zn、1.3%以上2.1%以下的Mg、不足0.50%的Cu,0.30%以下的Fe,0.30%以下的S1、不足0.05%的Mn,0.20%以下的Cr、不足0.05%的Zr和0.001%以上0.05%以下的Ti，并且余量由Al及不可避免的不純物構(gòu)成的化學成分；
[0016]耐力為350Mpa以上；
[0017]金屬組織由再結(jié)晶組織構(gòu)成。
[0018]本發(fā)明的另一個實施方式為一種高強度鋁合金材料的制造方法，其特征在于，
[0019]制造具有以下化學成分的鑄塊，該化學成分含有超過7.2% (重量％，下同)且8.7%以下的Zn、1.3%以上2.1%以下的Mg、不足0.50%的Cu、0.30%以下的Fe、0.30%以下的S1、不足0.05%的Μη、0.20%以下的Cr、不足0.05%的Zr和0.001%以上0.05%以下的Ti，并且余量由Al及不可避免的不純物構(gòu)成；
[0020]將上述鑄塊在超過540°C且580°C以下的溫度下加熱I~24小時進行均質(zhì)化處理；
[0021]之后，將加工開始時的上述鑄塊的溫度設(shè)定為440~560°C，在此狀態(tài)下對該鑄塊實施熱加工得到延展材料；
[0022]在上述延展材料的溫度為400°C以上期間，進行將其冷卻至150°C以下溫度的急冷處理；
[0023]通過上述急冷處理或之后的冷卻，該延展材料的溫度被冷卻至室溫；
[0024]然后，在100°C~170°C的溫度下加熱5~30小時進行人工時效處理。
[0025]發(fā)明效果
[0026]上述高強度鋁合金材料具有上述特定的化學成分。因此，其具有與上述傳統(tǒng)的7000系鋁合金材料相同的耐力，同時能夠抑制表面處理后發(fā)生的色調(diào)變化等，從而得到良好的表面品質(zhì)。
[0027]另外，上述高強度的鋁合金材料具有350Mpa以上的耐力。因此，作為在強度特性和外觀特性兩者都重視的用途中使用的材料，其可以比較容易地滿足在強度方面的要求。
[0028]而且，上述高強度鋁合金材料的金屬組織由再結(jié)晶組織構(gòu)成，所以，能夠抑制表面處理后因纖維狀組織而產(chǎn)生條紋狀圖案的現(xiàn)象，從而得到良好的表面品質(zhì)。
[0029]因此，上述高強度鋁合金材料在強度及表面品質(zhì)兩方面都很優(yōu)異。
[0030]其次，在上述高強度鋁合金材料的制造方法中，通過上述特定的處理溫度、處理時間以及處理步驟制造上述高強度鋁合金材料。因此，可以容易地得到上述高強度鋁合金材料。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1為實施例1所涉及的樣品N0.1的再結(jié)晶組織照片。
[0032]圖2為實施例1所涉及的樣品N0.18的纖維狀組織照片。
【具體實施方式】
[0033]所述高強度鋁合金材料同時含有:超過7.2%而在8.7%以下的Zn以及1.3%以上2.1%以下的Mg。由于Zn和Mg在鋁合金中共存時以η’相析出。所以，同時含有兩者的上述高強度鋁合金材料，通過析出強化其強度提高。
[0034]當Zn的含量在7.2%以下時，由于η ’相的析出量變少，強度提高的效果降低。因此Zn的含量高于7.2%為好，優(yōu)選7.5%以上。另一方面，如果Zn的含量超過8.7%，由于熱加工性降低，其生產(chǎn)性降低。因此，Zn的含量在8.7%以下為好，優(yōu)選8.5%以下。
[0035]另外，Mg的含量少于1.3%時，由于η’相的析出量變少，強度提高的效果降低。另一方面，如果Mg的含量超過2.1%時，由于熱加工性降低，其生產(chǎn)性降低。
[0036]而且，在上述化學成分中，Cu的含量被限定為不足0.50%。在使用回收材料作為上述高強度鋁合金材料的原料時有可能混入Cu。如果鋁合金材料中含有Cu，其效果為強度變高，但是，另一方面，也會成為如化學研磨后的光澤降低、通過陽極氧化處理而變黃的色調(diào)變化等表面品質(zhì)降低的原因。通過將Cu的含量限定為不足0.50%，優(yōu)選不足0.20%，可以抑制這種由光澤降低或色調(diào)變化引起的表面品質(zhì)降低的現(xiàn)象。
[0037]在上述化學成分中，分別將Fe限定為0.30%以下、Si限定為0.30%以下、Mn限定為不足0.05%,Cr限定為0.20%以下、Zr限定為不足0.05%。Fe,Si是有可能作為鋁原料金屬的不純物而混入的成分，Mn、Cr、Zr是在使用回收材料時有可能混入的成分。
[0038] 上述5種成分中，F(xiàn)e、Si以及Mn，通過與Al之間形成AlMn系、AlMnFe系或AlMnFeSi系金屬間化合物而具有抑制再結(jié)晶化的作用。另外，Cr、Zr通過分別與鋁之間形成AlCr系、AlZr系金屬間化合物而具有抑制再結(jié)晶化的作用。因此，當上述5種成分過量混入上述高強度鋁合金材料中時，能夠抑制再結(jié)晶組織的生成，但是卻容易生成纖維狀組織。如果存在上述纖維狀組織，例如在進行陽極氧化處理后，在表面上容易出現(xiàn)因上述纖維狀組織而產(chǎn)生的條紋狀圖案，所以表面品質(zhì)有可能降低。
[0039]通過分別將Fe限定為0.30%以下、Si限定為0.30%以下、Mn限定為不足0.05%、Cr限定為0.20%以下、Zr限定為不足0.05%，就可以抑制這種因條紋狀圖案而產(chǎn)生的表面品質(zhì)的降低。
[0040]另外，上述高強度鋁合金材料含有0.001%以上0.05%以下的Ti。通過在鋁合金材料中添加Ti，具有使鑄塊組織細微化的作用。由于鑄塊組織變得細微而得到?jīng)]有斑點且較聞光澤，因此可通過含有Ti來提聞表面品質(zhì)。
[0041]當Ti的含量少于0.001%時，不能充分進行鑄塊組織的細微化，所以在上述高強度鋁合金材料的光澤中有可能會產(chǎn)生斑點。另外，當Ti的含量多于0.05%時，由于與Al之間形成的AlTi系金屬間化合物等原因，容易產(chǎn)生點狀缺陷，所以表面品質(zhì)有可能會降低。
[0042]進一步，上述高強度鋁合金，具有由JIS (日本工業(yè)標準)Ζ2241 (IS06892-1)規(guī)定的350MPa以上的耐力。因此，可以比較容易地得到與為了達到輕量化而薄片化相對應(yīng)的強度特性。
[0043]進一步，上述高強度鋁合金材料，其金屬組織由粒狀的再結(jié)晶組織構(gòu)成。通常，通過熱加工制造的鋁合金材料，由于具有由纖維狀組織構(gòu)成的金屬組織，會在表面的光澤中產(chǎn)生條紋狀圖案，所以表面品質(zhì)有可能會降低。另一方面，上述高強度鋁合金材料，由于其金屬組織由再結(jié)晶組織構(gòu) 成，在表面不會產(chǎn)生條紋狀圖案，所以表面品質(zhì)良好。
[0044]而且，例如在鋁合金材料的表面進行電解研磨，用偏光顯微鏡觀察得到的表面就可以確認上述金屬組織。
[0045]另外，上述再結(jié)晶組織，其晶粒的平均粒徑為500 μ m以下，可以將熱加工方向的平行方向的結(jié)晶長度設(shè)定為是熱加工方向的垂直方向的結(jié)晶長度的0.5倍~4倍。
[0046]如果上述晶粒的平均粒徑超過500 μ m,晶粒過度粗大，所以，在進行陽極氧化處理等表面處理之后，在表面上容易產(chǎn)生斑點，表面品質(zhì)有可能會降低。因此，上述晶粒的平均粒徑越小越好。另外，當平均粒徑不足50 μ m時，在上述晶粒之間有可能殘留纖維狀組織。所以，為了得到良好的表面品質(zhì)，上述晶粒的平均粒徑最好為500 μ以下，優(yōu)選50 μ m以上500 μ m以下。
[0047]另外，如果上述晶粒的長徑比(指的是熱加工方向的平行方向的結(jié)晶長度和熱加工方向的垂直方向的結(jié)晶長度之間的比)超過4，在進行例如陽極氧化等表面處理后的表面上有可能會出現(xiàn)條紋狀圖案。另一方面，如果用實質(zhì)的制造設(shè)備很難得到長徑比不足0.5的晶粒。
[0048]另外，所述再結(jié)晶組織優(yōu)選為在熱加工時生成的組織。
[0049]再結(jié)晶組織，根據(jù)其制造過程可分為動態(tài)再結(jié)晶組織和靜態(tài)再結(jié)晶組織，在上述熱加工時生成的組織為動態(tài)再結(jié)晶組織。另一方面，靜態(tài)再結(jié)晶組織，是通過在進行熱加工或冷加工之后追加固溶處理或退火處理等熱處理工序而生成的組織。雖然任何一種再結(jié)晶組織都可解決上述問題，但是，動態(tài)再結(jié)晶組織由于其生產(chǎn)工序簡單，因此可以很容易地制造。
[0050]其次，在上述高強度鋁合金材料的制造方法中，對具有上述化學成分的鑄塊在超過540°C且580°C以下的溫度下加熱I小時以上24小時以下，以進行均質(zhì)化處理。
[0051]當上述均質(zhì)化處理的加熱溫度為540°C以下時，上述鑄塊的偏析層均質(zhì)化不充分。結(jié)果，由于發(fā)生晶粒粗大化、形成不均一的結(jié)晶組織等問題，所以最終得到的合金材料表面品質(zhì)降低。另一方面，如果加熱溫度高于580°C，上述鑄塊有可能會發(fā)生局部熔化，所以制造非常困難。因此，上述均質(zhì)化處理的溫度優(yōu)選超過540°C且580°C以下。
[0052]另外，當上述均質(zhì)化處理的加熱時間不足I小時時，上述鑄塊的偏析層均質(zhì)化不充分，所以，與上述相同，最終的表面品質(zhì)會降低。另一方面，如果加熱時間超過24小時，由于上述鑄塊偏析層的均質(zhì)化已經(jīng)達到充分狀態(tài)，無法估計比這更好的效果。因此，上述均質(zhì)化處理的時間優(yōu)選為I小時以上24小時以下。
[0053]對進行了上述均質(zhì)化處理的鑄塊，實施熱加工使其形成延展材料。熱加工開始時的上述鑄塊的溫度為440°C以上560°C以下。
[0054]當熱加工前的鑄塊的加熱溫度低于440°C時，變形抗力變高，如果使用實質(zhì)的制造設(shè)備則加工變得非常困難。另一方面，如果將鑄塊加熱至超過560°C的溫度之后再進行熱加工，加上加工時的加工發(fā)熱，上述鑄塊會局部熔化，結(jié)果有可能會出現(xiàn)熱裂紋。因此，熱加工前的上述鑄塊的溫度優(yōu)選為440°C以上560°C以下。
[0055]而且，作為上述熱加工，可采用擠出加工或延壓加工等。
[0056]另外，上述熱處理之后，進行將上述延展材料的溫度從400°C冷卻至150°C以下的急冷處理。
[0057]當上述急冷處理前的上述延展材料的溫度不足400°C時，淬火不充分，結(jié)果得到的延展材料的耐力有可能會不足350MPa。另外，當急冷處理后的延展材料的溫度超過150°C時，淬火也不充分，結(jié)果得到的延展材料的屈服極限有可能會不足350MPa。
[0058]而且，上述急冷處理指的是通過強制方法冷卻上述延展材料的處理。作為上述急冷處理，可采用例如風機空冷、噴霧冷卻、噴淋冷卻或水冷卻等方法。
[0059]而且，上述急冷處理的冷卻速度可為5°C /秒以上1000°C /秒以下。
[0060]上述冷卻速度超過1000°C /秒時，除設(shè)備過大以外，也得不到與其符合的效果。另一方面，如果冷卻速度不足5°C/秒，則由于淬火不充分，得到的延展材料的屈服極限有可能會不足350MPa。因此，冷卻速度越快越好，優(yōu)選5°C /秒以上1000°C /秒以下，更優(yōu)選IOO0C /秒以上1000°C /秒以下。
[0061]另外，進行上述急冷處理以后，使上述延展材料的溫度達到室溫。這意味著，可以通過上述冷卻處理達到室溫，或者也可以通過在該急冷處理后進行追加的冷卻處理達到室溫。通過使延展材料的溫度達到室溫，呈現(xiàn)了室溫時效的效果，因此提高了延展材料的強度。
[0062]而且，上述追加的冷卻處理，與急冷處理相同，可采用例如風機空冷、噴霧冷卻、噴淋冷卻或水冷卻等方法。
[0063]在此，如果在維持室溫的狀態(tài)下保管上述延展材料，由于室溫時效效果，進一步提高了該延展材料的強度。室溫時效時間，在初期階段時間越長強度越高，當室溫時效時間為24小時以上時，室溫時效的效果達到飽和。
[0064]其次，將如上所述的被冷卻至室溫的上述延展材料，在100°C以上170°C以下的溫度下加熱5小時以上30小時以內(nèi)進行人工時效處理。如果人工時效處理在上述溫度范圍或時間范圍以外，則得到的延展材料的耐力有可能會不足350MPa，那么很難得到具有充分的強度特性的延展材料。
[0065]實施例
[0066]實施例1
[0067] 用表1和表2對涉及上述高強度鋁合金材料的實施例進行說明。
[0068]在本實施例中，如表1所示，在同一制造條件下制作使鋁合金材料的化學成分改變的樣品(N0.1~N0.24)，進行各樣品的強度測定、金屬組織觀察。進一步，對各樣品進行表面處理后，進行表面品質(zhì)評價。
[0069]以下，將對各樣品的制造條件、強度測定方法和金屬組織觀察方法，以及表面處理方法和表面品質(zhì)評價方法進行說明。
[0070]樣品的制造條件
[0071]通過半連續(xù)鑄造，鑄造具有表1中所記載的化學成分、且直徑為90mm的鑄塊。然后，將該鑄塊在550°C的溫度下加熱12小時進行均質(zhì)化處理。隨后，在上述鑄塊的溫度為520°C的狀態(tài)下，通過對該鑄塊進行熱擠出加工，形成寬150mm、厚IOmm的延展材料。然后，在該延展材料的溫度為505°C的狀態(tài)下，對該延展材料進行急冷處理，即，以600°C /秒的冷卻速度將其冷卻至100°C。然后，將進行了上述急冷處理的上述延展材料冷卻至室溫，在室溫下進行24小時的室溫時效之后，實施在150°C的溫度下加熱12小時的人工時效處理，從而成為樣品。
[0072]強度測定方法
[0073]根據(jù)JIS Z2241 (IS06892-1)中的方法從樣品中采集試驗片，進行拉伸強度、耐力和伸縮率的測定。結(jié)果，表示耐力為350MPa以上的樣品被判定為合格。
[0074]金屬組織觀察方法
[0075]對樣品進行電解研磨后，通過倍率50倍~100倍的偏光顯微鏡取得樣品表面的顯微鏡像。對該顯微鏡像進行圖像解析，求得構(gòu)成樣品金屬組織的晶粒的平均粒徑以及長徑t匕。結(jié)果，分別將平均粒徑為500 μ m以下的樣品、長徑比為0.5~4.0范圍內(nèi)的樣品判定為理想結(jié)果。
[0076]表面處理方法
[0077]對進行了上述人工時效處理的樣品的表面進行拋光之后，用氫氧化鈉溶液進行刻蝕，接下來進行除垢處理。用磷酸-硝酸法在90°C的溫度下對進行了該除垢處理的樣品進行I分鐘的化學研磨。然后將進行了該化學研磨的樣品在15%硫酸浴下以150A/m2的電流密度進行陽極氧化處理，形成IOym的陽極氧化皮膜。最后，將上述陽極氧化處理后的樣品浸潰于沸水中，進行上述陽極氧化皮膜的封孔處理。
[0078]表面品質(zhì)的評價方法
[0079]目視觀察進行了上述表面處理的樣品的表面。通過目視觀察，在表面上沒有出現(xiàn)條紋狀圖案、斑狀圖案或點狀缺陷的樣品被判定為合格。
[0080]接下來，用色差計檢測樣品表面的色調(diào)，獲取JIS Z8729 (IS07724-1)所記載的L*a*b*表色系中各坐標的值。結(jié)果，L*值(明度)為85~95、a*值(綠~紅的色度為-0.2~
O、b*值(藍~黃的色度)為-0.5~2.5范圍內(nèi)的樣品被判定為合格。
[0081]表2表示如上制作的各樣品的評價結(jié)果。而且，在各個評價結(jié)果中，對于未被判定為合格或未被判定為理想結(jié)果的樣品，表2中在該評價結(jié)果的下方添加了下劃線。[0082]由表2可知，樣品N0.1~N0.12，全部的評價項目均合格，在強度、表面品質(zhì)方面均顯示了優(yōu)良特性。
[0083]作為具有優(yōu)良表面品質(zhì)的樣品的代表例，圖1表示樣品N0.1的金屬組織觀察結(jié)果。由圖1可知，具有優(yōu)良表面品質(zhì)的樣品，在具有由粒狀再結(jié)晶組織構(gòu)成的金屬組織的同時，還具有較高光澤，即使通過目視確認也沒有觀察到條紋狀圖案，且沒有斑點。
[0084]樣品N0.13，由于Zn含量過低，不能充分得到強度提高效果，判定耐力不合格。
[0085]樣品N0.14，由于Zn含量過高，熱加工性能差，用實質(zhì)的設(shè)備不能進行熱擠出加工。
[0086]樣品N0.15，由于Mg含量過低，不能充分得到強度提高效果，判定耐力不合格。
[0087]樣品N0.16，由于Mg含量過高，熱加工性能差，用實質(zhì)的設(shè)備不能進行熱擠出加工。
[0088]樣品N0.17，由于Cu含量過高，表面色調(diào)帶有黃色而判定為不合格。
[0089]樣品N0.18，由于Fe含量過高，結(jié)果形成纖維狀組織，目視確認表面的條紋狀圖案而判定為不合格。
[0090]在表面品質(zhì)不合格的樣品中，作為目視確認條紋狀圖案的樣品的代表例，圖2表示N0.18的金屬組織觀察結(jié)果。由圖2可知，目視確認的條紋狀圖案的樣品具有由纖維狀組織構(gòu)成的金屬組織。
[0091]樣品N0.19，由于Si含量過高，結(jié)果形成纖維狀組織，目視確認表面的條紋狀圖案而判定為不合格。同時，表面色調(diào)帶有黃色。
[0092]樣品N0.20，由于Mn含量過高，結(jié)果形成纖維狀組織，目視確認表面的條紋狀圖案而判定為不合格。
[0093]樣品N0.21，由于Cr含量過高，結(jié)果形成纖維狀組織，目視確認表面的條紋狀圖案而判定為不合格。同時，表面色調(diào)帶有黃色。
[0094]樣品N0.22，由于Zr含量過高，結(jié)果形成纖維狀組織，目視確認表面的條紋狀圖案而判定為不合格。
[0095]樣品N0.23，由于Ti含量過低，出現(xiàn)了由粗大的鑄塊組織引起的斑狀圖案而判定為不合格。
[0096]樣品N0.24，由于Ti含量過高，結(jié)果形成和Al的金屬間化合物，表面可以看到點狀缺陷而判定為不合格。
[0097]實施例2
[0098]其次，用表3~表5對涉及上述高強度鋁合金的制造方法的實施例進行說明。
[0099]在本實施例中，將含有表3所示化學成分的鋁合金材料，按照表4所示改變制造條件來制造樣品(N0.A~N0.X)，進而進行各樣品的強度測定、金屬組織觀察。進一步，對各樣品進行表面處理之后，進行表面品質(zhì)的評價。
[0100]以下，對各樣品的制造條件進行詳細說明。而且，關(guān)于各樣品的強度測定方法、金屬組織觀察方法、表面處理方法以及表面評價方法，將使用和上述實施例1相同的方法。
[0101]樣品的制造條件
[0102]通過半連續(xù)鑄造，鑄造具有表3所記載的化學成分且直徑為90mm的鑄塊。然后，使用表4所示的處理時間、處理溫度或冷卻時間的組合，對上述鑄塊順次實施均質(zhì)化處理、熱擠出加工、急冷處理以及人工時效處理，進而得到樣品。另外，表4中所記載的室溫時效處理，是在進行急冷處理之后，從延展材料到達室溫到進行人工時效處理的時間。
[0103]表5表示如上制作的各樣品的評價結(jié)果。而且，在各個評價結(jié)果中，對于未被判定為合格或未被判定為理想結(jié)果的樣品，表5中在該評價結(jié)果下方添加了下劃線。
[0104]由表5可知,樣品N0.A~N0.0,全部評價項目均合格,在強度、表面品質(zhì)方面均顯示了優(yōu)良特性。
[0105]樣品P，由于均質(zhì)化處理中加熱溫度過低，由于耐力未達到350MPa而判定為不合格。同時，晶粒變得粗大，還目視確認了表面的斑狀圖案。
[0106]樣品Q，由于均質(zhì)化處理中處理時間過短，耐力未達到350MPa而判定為不合格。同時，晶粒變得粗大，還目視確認了表面的斑狀圖案。
[0107]樣品R，由于熱擠出加工前鑄塊的加熱溫度過高，結(jié)果在進行擠出加工時部分熔化，引起熱加工裂紋，不能進行急冷處理以后的處理。
[0108]樣品S，由于急冷處理中的冷卻速度過低，淬火不充分耐力未達到350MPa而判定為不合格。
[0109]樣品T，由于急冷處理后延展材料的溫度過高，淬火不充分耐力未達到350MPa而判定為不合格。
[0110]樣品U,由于人工時效處理中加熱溫度過低，時效硬化不充分耐力未達到350MPa而判定為不合格。
[0111]樣品V，由于人工時效處理中加熱溫度過高，形成過度時效，耐力未達到350MPa而判定為不合格。
[0112]樣品W，由于人工時效處理中處理時間過短，時效硬化不充分耐力未達到350MPa而判定為不合格。
[0113]樣品X，由于人工時效處理中處理時間過長，形成過度時效，耐力未達到350MPa而判定為不合格。
【權(quán)利要求】
1.一種高強度鋁合金材料，其特征在于，具有含有超過7.2重量％且8.7重量％以下的Zn、1.3重量％以上2.1重量％以下的Mg、不足0.50重量％的Cu、0.30重量％以下的Fe、0.30重量％以下的S1、不足0.05重量％的Μη、0.20重量％以下的Cr、不足0.05重量％的Zr和0.001重量％以上0.05重量％以下的Ti，并且余量由Al以及不可避免的不純物構(gòu)成的化學成分； 其耐力為350Mpa以上； 其金屬組織由再結(jié)晶組織構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強度鋁合金材料，其特征在于，所述再結(jié)晶組織的晶粒的平均粒徑為500 μ m以下，并且，熱加工方向的平行方向的晶粒長度是熱加工方向的垂直方向的晶粒長度的0.5~4倍。
3.一種高強度鋁合金材料的制造方法，其特征在于，制造具有以下化學成分的鑄塊，該化學成分含有超過7.2重量％且8.7重量％以下的Zn、1.3重量％以上2.1重量％以下的Mg、不足0.50重量％的Cu、0.30重量％以下的Fe、0.30重量％以下的S1、不足0.05重量％的Μη、0.20重量％以下的Cr、不足0.05重量％的Zr和0.001重量％以上0.05重量％以下的Ti，并且余量由Al以及不可避免的不純物構(gòu)成； 將所述鑄塊在超過540°C且580°C以下的溫度下加熱I~24小時進行均質(zhì)化處理； 之后，將加工開始時的所述鑄塊的溫度設(shè)定為440~560°C，在此狀態(tài)下對所述鑄塊實施熱加工得到延展材料； 在所述延展材料的溫度為400°C以上期間，進行將其冷卻至150°C以下溫度的急冷處理； 通過所述急冷處理或之后的冷卻，將所述延展材料的溫度冷卻至室溫； 然后， 在100~170°C的溫度下加熱5~30小時進行人工時效處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高強度鋁合金材料的制造方法，其特征在于，所述急冷處理的冷卻速度為5~1000°C /秒。
【文檔編號】C22C21/00GK103732773SQ201180071859
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2011年8月18日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月23日
【發(fā)明者】八太秀周 申請人:株式會社Uacj