專利名稱：一種鋁鋅鎂合金及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬合金，具體地涉一種鋁鋅鎂合金及其制備方法。
背景技術(shù)：
鋁合金是以鋁為基的合金總稱。鋁合金的主要合金元素有銅、硅、鎂、鋅、錳，次要合金元素有鎳、鐵、鈦、鉻、鋰等。鋁合金是工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一類有色金屬結(jié)構(gòu)材料，在航空、航天、汽車、機械制造、船舶及化學(xué)工業(yè)中已大量應(yīng)用。鋁合金密度低，但強度比較高，接近或超過優(yōu)質(zhì)鋼，塑性好，可加工成各種型材，具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和抗蝕性，工業(yè)上廣泛使用，使用量僅次于鋼。
鋁合金按加工方法可以分為形變鋁合金和鑄造鋁合金兩大類。其中，形變鋁合金能承受壓力加工，可加工成各種形態(tài)、規(guī)格的鋁合金材，主要用于制造航空器材、建筑用門窗等。而鑄造鋁合金按化學(xué)成分可分為鋁硅合金，鋁銅合金，鋁鎂合金，鋁鋅合金和鋁稀土
I=I -Wl O鋅合金是以鋅為基加入其他元素組成的合金,常加的合金元素有招、銅、鎂、鎘、鉛、鈦等低溫鋅合金。鋅合金熔點低，流動性好，易熔焊，釬焊和塑性加工，在大氣中耐腐蝕，殘廢料便于回收和重熔；但蠕變強度低，易發(fā)生自然時效引起尺寸變化。熔融法制備鋅合金，壓鑄或壓力加工成材。按制造工藝可分為鑄造鋅合金和變形鋅合金。鑄造鋅合金流動性和耐腐蝕性較好，適用于壓鑄儀表，汽車零件外殼等。鎂合金是以鎂為基加入其他元素組成的合金。鎂合金是21世紀(jì)的綠色金屬結(jié)構(gòu)材料，其密度小(I. 8g/cm3左右)，比強度高，彈性模量大，消震性好，承受沖擊載荷能力比鋁合金大，耐有機物和堿的腐蝕性能好。鎂合金的主要合金元素有鋁、鋅、錳、鈰、釷以及少量鋯或鎘等。目前使用最廣的是鎂鋁合金，其次是鎂錳合金和鎂鋅鋯合金。鎂合金主要用于航空、航天、運輸、化工、火箭等工業(yè)部門。按成型方法，鎂合金分為變形鎂合金和鑄造鎂合金兩類。但是，現(xiàn)有鎂合金由于室溫強度和韌性指標(biāo)有限，難以滿足輪轂、發(fā)動機支架，減震系統(tǒng)等高性能結(jié)構(gòu)對使用的要求。尤其是高韌性的鎂合金，是比較適合用于輪轂的鎂合金，但是高韌性鎂合金的強度低，較低的綜合性能抑制了鎂合金減重效果的充分發(fā)揮，尤其是室溫抗拉強度。CN 101805865A公開了一種高強鎂合金管材，它含有鋁、鋅、錳，其含有的質(zhì)量百分比為:鋁Al為7. 8%-9· 2%、鋅Zn為O. 2%_0· 8%、錳Mn為O. 2%_0· 5%，還含有稀土 RE，其質(zhì)量百分比稀土 RE為O. 5%-2. 0%。由于稀土 RE可與鋁Al反應(yīng)生成Al-RE化合物，其彌散強化作用可提高合金的強度，并細(xì)化晶粒，使合金中Mgl7A112相的量減少，使原來的連續(xù)與半連續(xù)狀的網(wǎng)狀晶界結(jié)構(gòu)逐漸變?yōu)閿嗬m(xù)、彌散分布的帶狀結(jié)構(gòu)，使其細(xì)晶強化和晶界強化作用更為明顯，同時稀土 RE具有強烈的固溶強化作用，提高合金在室溫下的綜合力學(xué)性能。CN101910443A提供無銅鍛造鋁合金產(chǎn)品及其生產(chǎn)方法。在一個實例中，所述合金具有以下組分約O. 01至約I. 5重量％的銀；約I. O至約3. O重量％的鎂；約4. O至約10. O重量％的鋅；約O. 05至約O. 25重量％的鋯；最大O. 15重量％的鐵；最大O. 15重量％的硅；和包括鋁、雜質(zhì)元素(偶存元素)和雜質(zhì)的剩余物。在一個實例中，所述合金可以用于制造航空器的結(jié)構(gòu)元件。
CN1974807A公開了一種高性能鎂合金的制備方法，它是以鎂、鋁、鋅、錳為原料，以稀土元素-鑭為晶粒細(xì)化添加劑，在真空狀態(tài)中，在氬氣保護(hù)下，在水循環(huán)冷卻下，在熔煉爐中，鎂、鋁、鋅、錳、鑭熔煉成合金熔液，并進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，在720°C ±5°C靜置5-10min，在680°C ±5°C時澆鑄成型鎂合金棒，經(jīng)切割、精車、機械拋光，制成高性能鎂合金棒，清除了鎂合金中的有害物質(zhì)，金相組織致密均勻，晶粒細(xì)化，晶粒尺寸< 40 μ m,鎂合金機械性能大幅度提聞，其抗拉強度可提聞至260MPa,與傳統(tǒng)AZ91鑄態(tài)性能相比，其抗拉強度可提聞62. 5%，延伸率可提高8倍，合金內(nèi)部組織致密性增強，機械性能穩(wěn)定優(yōu)良，本制備方法工藝流程短，污染環(huán)境小，是理想的高性能鎂合金的制備方法。武漢理工大學(xué)的姚三九等人研究了 Zn、Al含量對高鋅鎂合金的密度、顯微組織和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，含鋅(質(zhì)量分?jǐn)?shù))20-25%、鋁5-10%之間的鎂合金的著火點高于740°C，密度約為2. 2g/cm3，可采用常規(guī)熔煉方法熔煉。該材料的強度σ b為145_164MPa，有希望發(fā)展成為一類新型的鎂合金。(高鋅鎂合金研究，姚三九、劉衛(wèi)華，特種鑄造及有色合金，2001. 5)重慶大學(xué)的蔣德平、龍思遠(yuǎn)等為了改善Mg-Al-Mn合金的常溫性能，作者在擠壓鑄造條件下研究了鋁、鋅含量及固溶時效處理對AM60B合金的組織及力學(xué)性能的影響。實驗結(jié)果表明，材料的抗拉強度隨鋁含量的增加而提高，屈服強度變化不大，但延伸率急劇下降；隨著鋅含量的增加，抗拉強度、延伸率均呈下降趨勢，屈服強度略有提高。固溶時效使Y-Mg17Al12相呈粒狀和片狀存在于原晶界、并彌散分布于晶內(nèi)，抗拉強度得到提高，延伸率得到改善，但合金的屈服強度變化不大。(鋁、鋅及熱處理對Mg-Al-Mn合金組織及力學(xué)性能的影響，蔣德平，龍思遠(yuǎn)等，重慶大學(xué)學(xué)報，2006. 29 (12))因此，對高強度和高韌性的鎂合金存在需求。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種鋁鋅鎂合金的制備方法，所述的鋁鋅鎂合金的制備方法包括(a)制備鎂基合金的熔融體，所述熔融體由以下組成鋅l_3wt%，鋁3_9wt%，鈦O. 5-0. 9wt%，鋯O. 07-0. 14wt%，錸O. 02-0. I lwt%，其余包括鎂和不可避免的雜質(zhì)；將預(yù)熱后的合金錠放入坩堝進(jìn)行熔化，得到凝固體；(b)攪拌、精煉凝固體，并保溫；(C)降溫出爐，經(jīng)擠壓凝固體得到鍛造品；(d)固溶熱處理步驟(C)得到的鍛造品；和(e)時效處理。本發(fā)明所述鋁鋅鎂合金的制備方法中，步驟(a)所述熔融體還包括釔O. 01-0. 14wt% ;優(yōu)選還包括約O. 02-0. 7wt%的錳；優(yōu)選還包括約O. 02-0. 23wt%的鍶；優(yōu)選還包括約O. 02-0. 23wt%的鈮；本發(fā)明所述鋁鋅鎂合金的制備方法中，步驟(a)所述熔融體的制備步驟為按配方比例，將預(yù)熱后的合金錠放入坩堝進(jìn)行熔化；優(yōu)選地，所述熔化溫度為650-700°C，例如6501、6601、6691、6811、6901、6961、8001等，優(yōu)選 655-6751，進(jìn)一步優(yōu)選 667 °C。本發(fā)明所述步驟(a)的可選技術(shù)方案為按配方比例鋅l_3wt%，鋁3_9wt%，鈦O. 5-0. 9wt%，鋯O. 07-0. 14wt%，錸O. 02-0. I lwt%，其余包括鎂和不可避免的雜質(zhì)，將預(yù)熱后的合金錠放入坩堝中，升溫至650-700°C，并進(jìn)行熔化。優(yōu)選地，本發(fā)明步驟(b)所述精煉溫度為705_750°C，例如705°C、707°C、711°C、 717°C、723°C、736°C、748°C、750°C等，優(yōu)選 721-748°C，進(jìn)一步優(yōu)選 732°C ;所述精煉時間為 4-10min,例如 4min、4. 2min、4. 4min、5. lmin、5. 6min、6. 5min、7. 2min、8. 8min、9. 3min、
9.8min、10min等，優(yōu)選5. 5-7. 9min,進(jìn)一步優(yōu)選5. 9min ;所述保溫時間為彡16min,例如16min、17min、19min、21min、24min、30min、40min 等，優(yōu)選 16_22min,進(jìn)一步優(yōu)選 18min。優(yōu)選地，本發(fā)明步驟(c)所述擠壓速度為15-150mm/min,例如15mm/min、19mm/mi η.25mm/miη -36mm/miη -43mm/miη -55mm/miη.78mm/min.99mm/miη -132mm/miη - 142mm/min、148mm/min> 150mm/min 等，優(yōu)選 21-120mm/min,進(jìn)一步優(yōu)選 80mm/mi η。優(yōu)選地，本發(fā)明步驟(d)所述固溶熱處理為在250_280°C裝爐，升溫至320_350°C，保溫2. 2-4h后繼續(xù)升溫至400-450°C，保溫17_22h，出爐后在50_80°C水中淬火。進(jìn)一步優(yōu)選地，步驟(d)所述固溶熱處理為在272°C裝爐，升溫至333°C，保溫2. 4h后繼續(xù)升溫至446°C，保溫19h，出爐后在76°C水中淬火。時效處理是指合金工件經(jīng)固溶處理，冷塑性變形或鑄造、鍛造后，在較高的溫度放置或室溫保持其性能，形狀，尺寸隨時間而變化的熱處理工藝。時效強化的實質(zhì)是從過飽和固溶體中析出許多非常細(xì)小的沉淀物顆粒(一般是金屬化合物，也可能是過飽和固溶體中的溶質(zhì)原子在許多微小地區(qū)聚集)，形成一些體積很小的溶質(zhì)原子富集區(qū)。本發(fā)明所述的時效處理分為三步，首先在較高溫度下進(jìn)行時效處理，然后降低溫度再進(jìn)行時效處理。發(fā)明人驚奇地發(fā)現(xiàn)，采用三步時效處理可以有效地提高鋁鋅鎂合金的強度。優(yōu)選地，本發(fā)明步驟(e)所述的時效處理為步驟為首先在20_40°C下放置3_7h，然后在150-220°C下放置4-9h，最后在80_120°C下放置3_6h ;優(yōu)選地，步驟(e)所述的時效處理為首先在25-35°C下放置5-7h，然后在181-190°C下放置7_9h，最后在100-120°C下放置5_6h。作為優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明所述的鋁鋅鎂合金的制備方法包括(a)制備鎂基合金的熔融體，所述熔融體由以下組成鋅l_3wt%，鋁3_9wt%，鈦O. 5-0. 9wt%,鋯 O. 07-0. 14wt%,錸 O. 02-0. llwt%,釔 O. 01-0. 14wt%,錳 O. 02-0. 7wt %,鍶
O.02-0. 23wt%，鈮O. 02-0. 23wt%，其余包括鎂和不可避免的雜質(zhì)；按配方，將預(yù)熱后的合金錠放入坩堝進(jìn)行熔化，得到凝固體，所述熔化溫度為650-700°C ；(b)升溫至705-750°C，進(jìn)行攪拌、精煉凝固體4_10min，停止攪拌，靜置保溫16min以上；(c)降溫至650°C出爐，經(jīng)擠壓凝固體得到鍛造品，所述擠壓速度為15_150mm/min ；(d)在 250-280°C裝爐，升溫至 320-350°C，保溫 2. 2_4h 后繼續(xù)升溫至 400-450°C，保溫17-22h，出爐后在50-80°C水中淬火；和(e)時效處理首先在20_40°C下放置3_7h，然后在150_220°C下放置4_9h，最后在 80-120°C下放置 3-6h。作為可選技術(shù)方案，本發(fā)明所述的鋁鋅鎂合金的制備方法包括(a)制備鎂基合金的熔融體，按配方鋅3wt%，鋁3wt%，鈦O. 9wt%，鋯O. 07wt%,錸
0.Ilwt%,釔 O. 14wt%,錳 O. 03wt %，鍶 O. 23wt %，鈮 O. 02wt %，包括鎂 92. 4wt%,其余為不可避免的雜質(zhì)，將預(yù)熱后的合金錠放入坩堝進(jìn)行熔化，得到凝固體，所述熔化溫度為667°C ；(b)升溫至705°C，進(jìn)行攪 拌、精煉凝固體lOmin，停止攪拌，靜置保溫16min以上；(c)降溫至650°C出爐，經(jīng)擠壓凝固體得到鍛造品，所述擠壓速度為120mm/min ；(d)在263°C裝爐，升溫至333°C，保溫3h后繼續(xù)升溫至445°C，保溫20h，出爐后在62 °C水中淬火；和(e)時效處理首先在25°C下放置7h，然后在157°C下放置4h，最后在120°C下放置6h。本發(fā)明的目的之二在于提供一種鋁鋅鎂合金，所述鋁鋅鎂合金在強度和韌性方面有很好的表現(xiàn)。本發(fā)明所述鋁鋅鎂合金包括鋅l_3wt%，鋁3_9wt%，鈦O. 5-0. 9wt%,鋯O. 07-0. 14wt%,錸O. 02-0. llwt%，其余包括鎂和不可避免的雜質(zhì)。優(yōu)選地，本發(fā)明所述鋁鋅鎂合金中，鋅的含量為l_3wt%，例如lwt%、I. 3wt%、
1.41wt%> I. 53wt%> I. 66wt%> I. 78wt%> I. 92wt%>2. Owt%>2. 2wt%>2. 71wt%> 2. 83wt%>
2.99wt%、3. Owt% 等，優(yōu)選 I. 1-2. 6wt%,進(jìn)一步優(yōu)選 I. 7-2. lwt%。優(yōu)選地，本發(fā)明所述鋁鋅鎂合金中，鋁的含量為3_9wt%，例如3. 02wt%、3. 15wt%、
3.33wt%、3. 97wt%、4. 32wt%、5. 29wt%、6. 69wt%、7. 33wt%、8. 88wt%、9. 00wt% 等，優(yōu)選
3.2-8. 9wt%，進(jìn)一步優(yōu)選 3· 7-7. 4wt%。優(yōu)選地，本發(fā)明所述鋁鋅鎂合金中，鈦的含量為O. 5-0. 9wt%，例如O. 5 lwt%、O. 59wt%、0. 68wt%、0. 77wt%、0. 84wt%、0. 88wt% 等，優(yōu)選 0. 51-0. 88wt%,進(jìn)一步優(yōu)選0.62-0. 77wt%0優(yōu)選地，本發(fā)明所述鋁鋅鎂合金中，鋯的含量為O. 07-0. 14wt%，例如O. 07wt%、O. 09wt%、0. llwt%、0. 12wt%、0. 14wt% 等,優(yōu)選 0. 11-0. 14wt%。優(yōu)選地，本發(fā)明所述鋁鋅鎂合金中，錸的含量為0. 02-0. llwt%，例如O. 02wt%、O. 04wt%、0. 09wt%、0. 10wt%、0. llwt% 等，優(yōu)選 0. 02-0. 10wt%。優(yōu)選地，本發(fā)明所述鋁鋅鎂合金中偶存銅含量在0. lwt%以下，例如彡O. 08wt%、 O. 07wt%、< O. 05wt%、< O. 04wt%等。偶存銅意指本發(fā)明中優(yōu)選地，所述合金還包括f乙 O. 01-0. 14wt%,例如 O. 01wt%>0. 02wt%>0. 03wt%>O. 09wt%、0. llwt%、0. 13wt%、0. 14wt% 等,優(yōu)選 0. 03-0. 12wt%,進(jìn)一步優(yōu)選 O. 04-0. llwt%。優(yōu)選地，所述合金還包括錳O. 02-0. 7wt %，例如 O. 02wt%、0. 03wt%、0. 06wt%、
O.12wt%、0. 17wt%、0. 23wt%、0. 33wt%、0. 49wt%、0. 58wt%、0. 63wt%、0. 70wt% 等，優(yōu)選O.04-0. 53wt%，進(jìn)一步優(yōu)選 O. 09-0. 47wt%。優(yōu)選地，所述合金還包括鍶O. 02-0. 23wt %,例如 O. 02wt%、0. 05wt%、0. 08wt%、
O.llwt%、0. 16wt%、0. 19wt%、0. 22wt%、0. 23wt% 等，優(yōu)選 0. 02-0. 22wt%,進(jìn)一步優(yōu)選
0.06-0. 19wt%0優(yōu)選地，所述合金還包括鈮0. 02-0. 23wt %，例如 O. 02wt%、0. 05wt%、0. 06wt%、
O.09wt%、0. 14wt%、0. 17wt%、0. 20wt%、0. 23wt% 等。作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，本發(fā)明所述鋁鋅鎂合金提供一種鋁鋅鎂合金，所述合金包括鋅I. 1-2. 6wt%,鋁3. 2-8. 9wt%,鈦O. 51-0. 88wt%，鋯O. 08-0. 12wt%,錸O. 02-0. 10wt%，釔O. 01-0. 14wt%,錳O. 02-0. 7wt%，鍶O. 02-0. 23wt%，鈮O. 02-0. 23wt%，其余包括鎂、偶寸元素(incidental element)和不可避免的雜質(zhì)。優(yōu)選地，所述鋁鋅鎂合金中，鎂的含量在80wt%以上；偶存銅含量在O. I重量％以下。本發(fā)明的目的之三在于提供一種鋁鋅鎂合金的用途。本發(fā)明所述鋁鋅鎂合金具有很好的韌性和強度，可用于制造飛機和/或汽車的零部件。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果(I)本發(fā)明所述的鋁鋅鎂合金，選用向鎂基中加入鋅、鋁、鈦、鋯、錸來改善鎂合金的強度，并通過選取各成分的添加比例，獲得了很好的強度效果。(2)本發(fā)明所述的鋁鋅鎂合金的制備方法中，通過三步時效處理，將鋁鋅鎂合金沉淀硬化。首先室溫條件處理，冷卻后在高溫下進(jìn)行時效處理，然后在100°c左右再次進(jìn)行時效處理。結(jié)果證明，三步時效處理，所得到的鋁鋅鎂合金的硬度非常好。


圖I是本發(fā)明制備鋁鋅鎂合金的工藝流程圖。
具體實施例方式為便于理解本發(fā)明，本發(fā)明列舉實施例如下。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了，所述實施例僅僅是幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對本發(fā)明的具體限制。實施例I一種鋁鋅鎂合金的制備方法，包括如下步驟
(a)制備鎂基合金的熔融體，所述熔融體由以下組成鋅3wt%，鋁3wt%，鈦O. 9wt%,鋯O. 07wt%，錸O. 11被％，鎂92. 92wt%，其余還包括其他不可避免的雜質(zhì)；按配方，將預(yù)熱后的合金錠放入坩堝進(jìn)行熔化，得到凝固體，所述熔化溫度為700°C ；
(b)升溫至750°C，進(jìn)行攪拌、精煉凝固體4min，停止攪拌，靜置保溫20min ；(c)降溫至650°C出爐，經(jīng)擠壓凝固體得到鍛造品，所述擠壓速度為15mm/min ；(d)在250°C裝爐，升溫至350°C，保溫2. 2h后繼續(xù)升溫至450°C，保溫22h，出爐后在50°C水中淬火；和(e)時效處理 首先在40°C下放置3h，然后在220°C下放置9h，最后在80°C下放置3h。實施例2(a)制備鎂基合金的熔融體，所述熔融體由以下組成鋅lwt%，鋁9wt%，鈦O. 5wt%,鋯O. 14wt%，錸O. 02wt%，鎂89. 34wt%，其余還包括其他不可避免的雜質(zhì)；按配方，將預(yù)熱后的合金錠放入坩堝進(jìn)行熔化，得到凝固體，所述熔化溫度為650°C ；(b)升溫至705°C，進(jìn)行攪拌、精煉凝固體lOmin，停止攪拌，靜置保溫16min ；(c)降溫至650°C出爐，經(jīng)擠壓凝固體得到鍛造品，所述擠壓速度為150mm/min ；(d)在280°C裝爐，升溫至320°C，保溫4h后繼續(xù)升溫至400°C，保溫17h，出爐后在80°C水中淬火；和(e)時效處理首先在20°C下放置7h，然后在150°C下放置4h，最后在120°C下放置6h。實施例3一種鋁鋅鎂合金的制備方法，包括如下步驟(a)制備鎂基合金的熔融體，按配方鋅3wt%，鋁3wt%，鈦O. 9wt%，鋯O. 07wt%,錸
O.Ilwt%,釔 O. 14wt%,錳 O. 03wt %，鍶 O. 23wt %，鈮 O. 02wt %，包括鎂 92. 4wt%,其余為不可避免的雜質(zhì)，將預(yù)熱后的合金錠放入坩堝進(jìn)行熔化，得到凝固體，所述熔化溫度為667°C ；(b)升溫至705°C，進(jìn)行攪拌、精煉凝固體lOmin，停止攪拌，靜置保溫16min ；(c)降溫至650°C出爐，經(jīng)擠壓凝固體得到鍛造品，所述擠壓速度為120mm/min ；(d)在263°C裝爐，升溫至333°C，保溫3h后繼續(xù)升溫至445°C，保溫20h，出爐后在62 °C水中淬火；和(e)時效處理首先在25°C下放置7h，然后在157°C下放置4h，最后在120°C下放置6h。實施例4一種鋁鋅鎂合金的制備方法，包括如下步驟(a)制備鎂基合金的熔融體，按配方鋅2. 3wt%，鋁5wt%，鈦O. 65wt%，鋯O. 12wt%,錸O. 05wt%，釔O. 04wt%，錳O. 3wt%，鍶O. 21wt%，包括鎂91. 33wt%，其余為不可避免的雜質(zhì)，將預(yù)熱后的合金錠放入坩堝進(jìn)行熔化，得到凝固體，所述熔化溫度為678°C ；(b)升溫至732°C，進(jìn)行攪拌、精煉凝固體5. 9min，停止攪拌，靜置保溫ISmin ；(c)降溫至650°C出爐，經(jīng)擠壓凝固體得到鍛造品，所述擠壓速度為100mm/min ；(d)在272°C裝爐，升溫至341°C，保溫2. 4h后繼續(xù)升溫至446°C，保溫19h，出爐后在76°C水中淬火；和(e)時效處理首先在30°C下放置6h，然后在187°C下放置8h，最后在110°C下放置 5. 4h。對比例
以CN1584090A中所述實施例為對比例?！N高強度變形鎂合金，包括1. 5wt%鋁、4. 0wt%鋅、O. 12wt%錳、O. 05wt%鈣、O. 10wt% 硅和 94. 23wt% 鎂組成。將本發(fā)明實施例所提供的鋁鋅鎂合金進(jìn)行對比，在萬能拉伸試驗機上測試抗拉強度、延伸率，對比結(jié)果如圖I所示。圖I本發(fā)明實施例與對比例性能測試結(jié)果
序號抗拉強度(MPa)延伸率(％)
實施例I 3058 2
實施例2 3109 3
實施例3 330ΙΓ
實施例4 350 Γθ
對比例290 Γδ由此可以看出，本發(fā)明提供的鋁鋅鎂合金具有良好的抗拉強度和延伸率。申請人:聲明，本發(fā)明通過上述實施例來說明本發(fā)明的詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程才能實施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對本發(fā)明的任何改進(jìn)，對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種鋁鋅鎂合金的制造方法，其特征在于，所述方法包括 (a)制備鎂基合金的熔融體，所述熔融體的組成為鋅l_3wt%，鋁3-9wt%，鈦O. 5-0. 9wt%，鋯O. 07-0. 14wt%，錸O. 02-0. llwt%，其余包括鎂和不可避免的雜質(zhì)；將預(yù)熱后的合金錠放入坩堝進(jìn)行熔化得到凝固體； (b)攪拌、精煉凝固體，并保溫； (c)降溫出爐，經(jīng)擠壓凝固體得到鍛造品； (d)固溶熱處理步驟(C)得到的鍛造品；和 (e)時效處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，步驟(a)所述熔融體還包括釔O. 01-0. 14wt% ;優(yōu)選還包括約O. 02-0. 7wt%的錳；優(yōu)選還包括約O. 02-0. 23wt%的鍶；優(yōu)選還包括約O. 02-0. 23wt%的鈮； 優(yōu)選地，步驟(a)所述熔融體的制備步驟為按配方比例，將預(yù)熱后的合金錠放入坩堝進(jìn)行熔化； 優(yōu)選地，所述熔化溫度為650-700°C，優(yōu)選655-675°C，進(jìn)一步優(yōu)選667°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，步驟(b)所述精煉溫度為705-750°C，優(yōu)選721-748 °C，進(jìn)一步優(yōu)選732 °C ； 優(yōu)選地，步驟(b)所述精煉時間為4-10min,優(yōu)選5. 5-7. 9min,進(jìn)一步優(yōu)選5. 9min ； 優(yōu)選地，步驟(b)所述保溫時間為彡16min,優(yōu)選16_22min,進(jìn)一步優(yōu)選18min ； 優(yōu)選地，步驟(c)所述擠壓速度為15-150mm/min,優(yōu)選21-120mm/min,進(jìn)一步優(yōu)選80mm/mino
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，步驟(d)所述固溶熱處理為在250-280°C裝爐，升溫至320-350°C，保溫2. 2_4h后繼續(xù)升溫至400-450°C，保溫17_22h，出爐后在50-80°C水中淬火； 進(jìn)一步優(yōu)選地，步驟(d)所述固溶熱處理為在272°C裝爐，升溫至333°C，保溫2. 4h后繼續(xù)升溫至446°C，保溫19h，出爐后在76°C水中淬火。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的方法，其特征在于，步驟(e)所述的時效處理為首先在20-40°C下放置3-7h，然后在150-220°C下放置4_9h，最后在80-120°C下放置3_6h ； 優(yōu)選地，步驟(e)所述的時效處理為首先在25-35°C下放置5_7h，然后在181_190°C下放置7-9h，最后在100-120°C下放置5-6h。
6.一種鋁鋅鎂合金，所述合金由權(quán)利要求1-5之一所述的方法制備得到，其特征在于，所述合金包括鋅 l-3wt%,招 3-9wt%,鈦 O. 5-0. 9wt%, ,告 O. 07-0. 14wt%,錸O. 02-0. llwt%, 其余包括鎂和不可避免的雜質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的合金，其特征在于，所述合金還包括釔O.01-0. 14wt% ； 優(yōu)選地，所述合金還包括約O. 02-0. 7wt%的猛；優(yōu)選地，所述合金還包括約O. 02-0. 23wt%的鍶； 優(yōu)選地，所述合金還包括約O. 02-0. 23wt%的鈮。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的合金，其特征在于，其中偶存銅含量在O.lwt%以下。
9.根據(jù)權(quán)利要求6-8之一所述的合金，其特征在于，所述合金包括鋅 I. 1-2. 6wt%,招 3. 2-8. 9wt%,鈦 O.51-0. 88wt%,鋯 O.08-0. 12wt%,錸 O. 02-0. 10wt%,宇乙 O. 01-0. 14wt%,錳 O. 02-0. 7wt%,鍶 O. 02-0. 23wt%,銀 O. 02-0. 23wt%, 其余包括鎂、偶寸元素和不可避免的雜質(zhì)。
10.一種鋁鋅鎂合金的用途，其特征在于，所述鋁鋅鎂合金可用于飛機和/或汽車的零部件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋁鋅鎂合金，所述合金包括鋅1-3wt%，鋁3-9wt%，鈦0.5-0.9wt%，鋯0.07-0.14wt%，錸0.02-0.11wt%，其余包括鎂和不可避免的雜質(zhì)。所述合金還可以包括釔、錳、鍶、鈮。本發(fā)明所述的鋁鋅鎂合金選用向鎂基中加入鋅、鋁、鈦、鋯、錸來改善鎂合金的強度，并通過選取各成分的添加比例，獲得了很好的強度效果。并且在制備方法中，通過三步時效處理，將鋁鋅鎂合金沉淀硬化，所得到的鋁鋅鎂合金的硬度非常好。
文檔編號C22C23/02GK102634710SQ20121014864
公開日2012年8月15日 申請日期2012年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月7日
發(fā)明者葉偉炳 申請人:東莞市聞譽實業(yè)有限公司