一种高强高韧性铝合金的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种铝合金的制备方法，尤其涉及一种高强高韧性铝合金的制备方法。
【背景技术】
[0002]铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能，物理性能和抗腐蚀性會泛。
[0003]高性能铝合金广泛地应用于航空及交通运输等领域，是一种重要的结构材料。随着科学技术的发展，对铝合金强度和韧性的要求日益提高，为保证铝合金机件使用的安全性，提高材料的塑性和韧性，通常是以降低材料的强度为代价的。因此，在维持铝合金高强度的同时，提高材料的韧性，是铝合金研究领域中重要的课题之一。
【发明内容】
[0004]为解决【背景技术】中存在的技术问题，本发明提出一种高强高韧性铝合金的制备方法，通过合理控制元素的配比，并对铸锭进行雾化处理，真空热压，得到的铝合金强度高，韧性好。
[0005]本发明提出的一种高强高韧性铝合金的制备方法，包括如下步骤:
[0006]S1、将铝锭、锌锭、镁锭、铜锭和铁锭放入800_850°C的中频真空感应炉熔化形成合金液，在750-780°C进行除气精炼，在800-820°C进行保温静置40-60min，浇铸得到铸锭，其中，在浇铸前进行合金液组分调控，调控后合金液的组分为:锌2.5-3.4wt %、镁2.2-2.6wt%J_.l-0.3wt%、#0.8-1.6wt%、M0.5-1.5wt%，余量为铝；
[0007]S2、然后对铸锭进行雾化处理得到雾化粉；
[0008]S3、雾化粉去除大颗粒料后混合均匀，然后进行真空热压，接着进行热挤压，挤压棒固溶处理得到高强度高韧性铝合金。
[0009]优选地，S1中，调控后合金液的组分为:锌2.8-3.2wt %、镁2.3-2.5wt %、铜0.15-0.25wt %、铁0.9-1.5wt %、锰0.8-1,2wt% ,余量为铝。
[0010]优选地，S1中，调控后合金液的组分为:锌2.95wt %、镁2.4wt %、铜1.2wt %、铁1.2wt%、猛1.0wt%，余量为招。
[0011 ]优选地，S2中，雾化处理的温度为820-870°C，雾化处理所使用的气体为氮气，氮气的压力为0.40-0.45MPa。
[0012]优选地，S3中，真空热压的温度为460-480°C，真空热压的压力为480-520MPa。
[0013]优选地，S3中，热挤压的温度为480-500°C，热挤压的挤压比为20-30:1_3。
[0014]优选地，S3中，挤压棒固溶处理的方式为:首先升温至380-420°C，保温0.5-1.5h，然后升温至480-500°C，保温0.5-1.5h，然后水冷l_3h。
[0015]本发明中通过调控合金液组分中的元素比例，通过降低锌元素的含量，适当添加锰元素的含量，不仅细化晶粒、阻碍基体晶粒长大和再结晶，而且，在不牺牲铝合金塑性和韧性的情况下，显著地提高了铝合金的强度。
[0016]通过提高固溶温度，使的更多的可溶性析出相溶入α-Al基体，提高基体的过饱和度，从而在铝合金时效时析出更多的弥散相，提高材料的强度。
[0017]利用粉末冶金的方法制备了锰增韧的高强铝合金，铝合金中未形成块状的含锰相析出，含锰相以Α16Μη及AlCu2Mn的形式弥散析出并均匀分布。铝合金的抗拉强度达到774MPa，屈服强度为755MPa;在高锌含量的超高强度铝合金中添加一定量的锰元素，可以细化晶粒，减小断口韧窝尺寸，还可以降低断口中沿晶断裂所占比例，改善高强铝合金的断口组织形态，有利于提尚招合金的初性。
【具体实施方式】
[0018]下面结合具体实施例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。
[0019]实施例1
[0020 ]本发明提出的一种尚强尚初性招合金的制备方法，包括如下步骤:
[0021]S1、将铝锭、锌锭、镁锭、铜锭和铁锭放入825°C的中频真空感应炉熔化形成合金液，在765°C进行除气精炼，在810°C进行保温静置50min，浇铸得到铸锭，其中，在浇铸前进行合金液组分调控，调控后合金液的组分为:锌2.95wt%、镁2.4wt%、铜1.2wt%、铁1.2wt%、猛1.0wt%，余量为招；
[0022]S2、然后对铸锭进行雾化处理得到雾化粉，雾化处理的温度为845°C，雾化处理所使用的气体为氮气，氮气的压力为0.425MPa;
[0023]S3、雾化粉去除大颗粒料后混合均匀，然后进行真空热压，接着进行热挤压，挤压棒固溶处理得到高强度高韧性铝合金，其中，真空热压的温度为470°C，真空热压的压力为500MPa;热挤压的温度为490°C，热挤压的挤压比为25: 2;挤压棒固溶处理的方式为:首先升温至400 C，保温1.0h，然后升温至490 C，保温1.0h，然后水冷2h。
[0024]实施例2
[0025 ]本发明提出的一种尚强尚初性招合金的制备方法，包括如下步骤:
[0026]S1、将铝锭、锌锭、镁锭、铜锭和铁锭放入800°C的中频真空感应炉熔化形成合金液，在780°C进行除气精炼，在800°C进行保温静置60min，浇铸得到铸锭，其中，在浇铸前进行合金液组分调控，调控后合金液的组分为:锌2.5wt %、镁2.6wt %、铜0.lwt %、铁1.6wt%、猛0.5wt%，余量为招；
[0027]S2、然后对铸锭进行雾化处理得到雾化粉，雾化处理的温度为820°C，雾化处理所使用的气体为氮气，氮气的压力为0.45MPa;
[0028]S3、雾化粉去除大颗粒料后混合均匀，然后进行真空热压，接着进行热挤压，挤压棒固溶处理得到高强度高韧性铝合金，其中，真空热压的温度为460°C，真空热压的压力为520MPa;热挤压的温度为480°C，热挤压的挤压比为30: 1;挤压棒固溶处理的方式为:首先升温至420°C，保温0.5h，然后升温至500°C，保温0.5h，然后水冷3h。
[0029]实施例3
[0030 ]本发明提出的一种尚强尚初性招合金的制备方法，包括如下步骤:
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