一种控制航天用高强铝锌镁钪合金厚板组织和性能的制造方法与流程

本发明涉及一种控制航天用高强铝锌镁钪合金厚板组织和性能的制造方法。

背景技术：

1、目前，我国某项航天运载工具用产品需要一种500mpa级高强铝锌镁钪合金厚板，在机加工成零件后，零件不同区域的不同厚度部位处组织和性能差异性较大，严重影响了零件的使用，不满足零件对材料内部组织和性能均一性的使用要求。

技术实现思路

1、本发明的目的是解决高强铝锌镁钪合金厚板组织和性能的层间差异性问题，而提供一种控制航天用高强铝锌镁钪合金厚板组织和性能的制造方法。

2、本发明一种控制航天用高强铝锌镁钪合金厚板组织和性能的制造方法具体是按以下步骤进行：

3、一、锭坯制备：按质量分数6.5％zn、2.5％mg、0.2％zr、0.2％sc、不可避免的杂质元素和余量的al进行配料，熔炼后浇铸得到方铸锭，对方铸锭进行均匀化处理，并在室温条件下采用铣床去除表面氧化皮，单面铣削5mm，获得轧制用坯料；

4、二、锭坯加热：将轧制用坯料在温度为350℃～450℃的电阻加热炉中进行加热，加热时间4h～20h，得到加热后的轧制坯料；

5、三、板材轧制：将加热后的轧制坯料在开轧温度为370℃～440℃条件下使用两辊轧机进行轧制，板材经6～8个道次轧制到100mm～130mm厚度，再经3～5个道次轧制到30mm～40mm厚度，获得板材轧制中间坯料；

6、四、加热：将板材轧制中间坯料在温度为350℃～450℃的电阻加热炉中进行加热，加热时间2h～10h，得到加热后的轧制中间坯料；

7、五、板材最终轧制：将加热后的轧制中间坯料经2～3个道次轧制获得最终厚度的轧制板材，即为铝锌镁钪合金轧制态厚板。

8、本发明的有益效果：

9、本发明通过合理匹配道次变形量，优化了不同层织构组织，获得的板材达到了航天运载工具用产品对材料组织和性能均一性的使用要求，且制定的工艺适用于工业生产。板材经过固溶时效热处理(470℃保温1h、120℃保温24h)后再经gb/t16865《变形铝、镁及其合金加工制品拉伸试验用试样及方法》试验，t6状态板材的表层抗拉强度在515～526mpa、屈服强度在453～471mpa、断后伸长率在9～11.8％，心层抗拉强度在518～530mpa、屈服强度在450～475mpa、断后伸长率在10～12％。层间性能差异最大3％，性能均匀性较好。

技术特征：

1.一种控制航天用高强铝锌镁钪合金厚板组织和性能的制造方法，其特征在于控制航天用高强铝锌镁钪合金厚板组织和性能的制造方法具体是按以下步骤进行：

2.根据权利要求1所述的一种控制航天用高强铝锌镁钪合金厚板组织和性能的制造方法，其特征在于步骤一中所述熔炼是在温度为760℃的熔炼炉中熔炼9h。

3.根据权利要求1所述的一种控制航天用高强铝锌镁钪合金厚板组织和性能的制造方法，其特征在于步骤一中所述浇铸是在铸造温度为740℃进行浇铸。

4.根据权利要求1所述的一种控制航天用高强铝锌镁钪合金厚板组织和性能的制造方法，其特征在于步骤一中所述方铸锭的厚度为200mm、宽度为400mm。

5.根据权利要求1所述的一种控制航天用高强铝锌镁钪合金厚板组织和性能的制造方法，其特征在于步骤一中所述均匀化处理是在470℃的条件下保温24h。

6.根据权利要求1所述的一种控制航天用高强铝锌镁钪合金厚板组织和性能的制造方法，其特征在于步骤二中将轧制用坯料在温度为410℃的电阻加热炉中进行加热，加热时间12h。

7.根据权利要求1所述的一种控制航天用高强铝锌镁钪合金厚板组织和性能的制造方法，其特征在于步骤三中将加热后的轧制坯料在开轧温度为390℃条件下使用两辊轧机进行轧制。

8.根据权利要求1所述的一种控制航天用高强铝锌镁钪合金厚板组织和性能的制造方法，其特征在于步骤三中板材经7个道次轧制到110mm厚度，再经4个道次轧制到30mm厚度。

9.根据权利要求1所述的一种控制航天用高强铝锌镁钪合金厚板组织和性能的制造方法，其特征在于步骤四中将板材轧制中间坯料在温度为410℃的电阻加热炉中进行加热，加热时间6h。

10.根据权利要求1所述的一种控制航天用高强铝锌镁钪合金厚板组织和性能的制造方法，其特征在于步骤五中将加热后的轧制中间坯料经2个道次轧制到15mm厚度。

技术总结
一种控制航天用高强铝锌镁钪合金厚板组织和性能的制造方法，本发明涉及一种控制航天用高强铝锌镁钪合金厚板组织和性能的制造方法。本发明的目的是解决高强铝锌镁钪合金厚板组织和性能的层间差异性问题。方法：一、锭坯制备；二、锭坯加热；三、板材轧制；四、加热；五、板材最终轧制，即得到铝锌镁钪合金轧制态厚板。本发明用于一种航天运载工具用高强铝锌镁钪合金厚板的制造。

技术研发人员：丛福官,王英君,吴沂哲,孙海波,张磊,陈雷,冯超,于达,李亮
受保护的技术使用者：东北轻合金有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11