含有稀土元素的a7n01铝合金及其板材的制备方法
【专利摘要】本发明公开了含有稀土元素的A7N01铝合金，其稀土元素的重量百分比为，0.01%≤Er≤0.5%，0.01%≤La≤0.5%，其余成分符合A7N01铝合金的国际标准。同时也公开了该铝合金板材的制备方法。本发明不仅有效地抑制了粗晶粒层的形成，而且改善了合金的力学性能。
【专利说明】含有稀土元素的A7N01错合金及其板材的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及含有稀土元素的A7N01铝合金及其板材的制备方法，属于铝合金生产
【技术领域】。
【背景技术】
[0002] A7N01铝合金属Al-Zn-Mg系合金，该合金以良好的挤压性能和优良的焊接性能广 泛应用于高速列车的各个关键零部件上。但是这种合金挤压时表面容易出现粗晶环，它们 会造成废次品而须切除掉。粗晶环也能影响制件的力学性能和表面质量，例如，严重降低其 可切削性。
[0003] A7N01合金在挤压的过程中形成粗晶粒层的主要是二次再结晶导致的。目前抑制 粗晶粒层的途径主要是控制挤压及热处理工艺，以及通过提高的含量，但通过工艺很难控 制粗晶粒层的形成。
[0004] 合金中元素的性质和浓度，对合金的再结晶温度有显著的影响。在铝合金中，目 前主要通过提高Mn、Cr、Zr的含量从而提高其再结晶温度，但Mn、Cr、Zr的提高会造成挤 压性能及力学性能的恶化。最近的研究表明过渡族元素中的Sc能将铝及铝合金的再结晶 温度提高100 °C以上。但有关Sc对铝合金再结晶影响的研究，主要集中在A12Sc二元合 金系。对于较复杂的铝合金系，只有少量评述性文献报道，而实验工作报道极少。但Sc 的价格昂，是黄金价格的4倍以上。另一过渡族元素 Zr与Sc的物理、化学性质相近，加入 量对挤压及力学性能的影响尚不明确。
[0005] 鉴于此本发明的目的在于开发一种铝合金，能有效地抑制粗晶粒层的形成。
【发明内容】
[0006] 本发明实现了含有稀土元素的A7N01铝合金及其板材的制备方法，有效地抑制粗 晶粒层的形成。
[0007] 为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是： 含有稀土元素的A7N01铝合金，其稀土元素的重量百分比为，0.01% < Er < 0. 5%， 0. 01% < La < 0. 5%，其余成分符合A7N01铝合金的国际标准。
[0008] 含有稀土元素的A7N01铝合金板材的制备方法，包括以下步骤， (1) 将原料A7N01铝合金在井式电阻炉熔炼； (2) 待合金锭升温至750°C溶化后，按照重量加入相应的铝铒和铝镧中间合金，使铒和 镧能够满足以下条件：〇. 01%彡Er彡0. 5%，0. 01%彡La彡0. 5% ;在720°C炉温下内保温 l〇-30min ； (3) 浇铸；浇铸温度为715°C ; (4) 铸锭均匀化；均匀化温度555±5°C，均匀化时间8小时； (5) 挤压成型；铸棒温度：470-490°C，模具温度：450-480°C，挤压速度：3. 0-3. 2m/min， 出料口温度：490-520°C ; (6)挤压后热处理；自然时效。
[0009] 本发明的有益效果是：本发明不仅有效地抑制了粗晶粒层的形成，而且改善了合 金的力学性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 图1为未添加稀土元素的A7N01铝合金板材的金相显微形貌。
[0011] 图2为本发明的一号含有稀土兀素的A7N01错合金板材的金相显微形貌。
[0012] 图3为本发明的二号含有稀土兀素的A7N01错合金板材的金相显微形貌。
[0013] 图4为本发明的三号含有稀土兀素的A7N01错合金板材的金相显微形貌。
[0014] 图5为本发明的四号含有稀土兀素的A7N01错合金板材的金相显微形貌。
[0015] 图6为本发明的五号含有稀土兀素的A7N01错合金板材的金相显微形貌。
[0016] 图7为本发明的六号含有稀土兀素的A7N01错合金板材的金相显微形貌。
[0017] 图8为本发明的七号含有稀土兀素的A7N01错合金板材的金相显微形貌。
【具体实施方式】
[0018] 下面对本发明作进一步说明。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方 案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0019] 含有稀土元素的A7N01铝合金，其稀土元素的重量百分比为，0.01%彡Er彡0.5%， 0. 01% < La < 0. 5%，其余成分符合A7N01铝合金的国际标准。
[0020] A7N01错合金的国际标准如下表一 表一 A7N01错合金的国际标准
【权利要求】
1. 含有稀土元素的A7N01铝合金，其特征在于：其稀土元素的重量百分比为，0.01% < Er < 0. 5%，0. 01% < La < 0. 5%，其余成分符合A7N01铝合金的国际标准。
2. 基于权利要求1所述的含有稀土元素的A7N01铝合金板材的制备方法，其特征在于： 包括以下步骤， (1) 将原料A7N01铝合金在井式电阻炉熔炼； (2) 待合金锭升温至750°C溶化后，按照重量加入相应的铝铒和铝镧中间合金，使铒和 镧能够满足以下条件：〇. 01%彡Er彡0. 5%，0. 01%彡La彡0. 5% ;在720°C炉温下内保温 l〇-30min ； (3) 浇铸；浇铸温度为715°C ; (4) 铸锭均匀化；均匀化温度555±5°C，均匀化时间8小时； (5) 挤压成型；铸棒温度：470-490°C，模具温度：450-480°C，挤压速度：3. 0-3. 2m/min， 出料口温度：490-520°C ; (6) 挤压后热处理；自然时效。
【文档编号】C22C21/10GK104046862SQ201410212513
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年5月20日 优先权日:2014年5月20日
【发明者】武美妮, 金文涛, 岳彩昂, 高沧, 赵学武, 熊文亮 申请人:南京南车浦镇城轨车辆有限责任公司