CN107164669A - 一种易加工回收7系变形铝合金及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种易加工回收的7系变形铝合金的成分组成及其制备方法，Ag元素可以强化铝合金的力学性能，并增加阳极氧化的光洁度，本发明还提供了该变形铝合金的制备工艺方法，利用电渣熔铸的方法得到的铝合金具备铸造性好、焊接性好、易加工等优点，对确保逐渐的尺寸精度、提高生产效率、降低生产成本起到了很大的作用。电渣熔铸后在室温下进行一次冷塑性变形，有效均匀其化学成份，破碎其铸态组织，一次挤压后的坯料再经室温等通道转角挤压成最终型材，上述工艺能够获得更均匀的组织，使合金具有优异的强度和韧性，并非室温大塑性变形和等通道转角挤压的简单叠加。
Description
技术领域
本发明涉及合金金属技术领域，具体地说，是一种易加工回收7系变形铝合金及其制备方法。
背景技术
铝合金密度低，比强度和比刚度较高，成形性能好，是金属材料中用途广泛的轻金属之一，其使用量仅次于钢铁。铝合金结构件的传统生产工艺多为铸造，经常出现铸造缺陷等问题，大大降低了生产率。变形铝合金是熔铸成型后，再经热挤压、轧制等方法加工得到板材、线材和棒材等。同铸造铝合金相比，变形铝合金具有更高的强度、塑性、耐腐蚀性等特点，因而得到了更为广泛的应用。自上世纪60年代多，材料科技工作者在Al-Cu-Mg系合金基础上添加了少量的Ag元素，开发出了耐热型高强铝合金，该合金改变了Al-Cu-Mg系合金的析出序列，从而显著改善了合金性能，添加Ag后的铝合金具有更高的强度，更高的使用温度及更为良好的耐疲劳性能和断裂抗力。Al-Cu-Mg和Al-Zn-Mg-Cu系合金都是可以进行热处理强化，且能通过简单工艺使其性能得到很大的提升。同时，Sc和Zr的添加会使合金中析出更多细小的弥散第二相Al3Sc或Al3(Sc,Zr)，由此来强化基体；Ag和Mg原子之间存在较强的相互作用，有大量的Mg-Ag共聚原子团形成，提供了Ω相有利的形核位置，在很大程度上提高了合金的室温和高温性能。但是这些弥散的第二相同时也对晶界和亚晶界具有很强的阻碍作用，一定条件下会对合金的回复再结晶过程造成严重的影响。因此，需要开发一种同时提高合金强度、降低再结晶难度的过程简单、成本较低制备效果优良的变形铝合金生产工艺，以此解决铝合金在强度和再结晶温度中两者不兼得的问题，提高其生产和回收效率。
电渣熔铸不同于传统重力铸造，它是一种利用电流通过液渣所产生的电阻热进行熔炼的冶金工艺。它能有效提纯金属并得到表面洁净、组织均匀致密的铸锭。室温下大塑性变形能细化晶粒，有效提高铝合金的强度和韧性；等通道转角挤压能获得致密的、大块的、较均匀的超细晶，获得综合力学性能优异的铝合金型材，且工艺相对简单。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种易加工回收的7系变形铝合金的成分组成及其制备方法。本发明采用多元微合金化手段，通过对多种微合金化元素的优化选择，控制多种微合金元素之间的配比，形成强度高、变形量大且容易再结晶的组织，克服了以往铝合金在铸造中缺陷较多的问题，兼顾材料的强度和韧性，获得综合力学性能优异的变形铝合金。
现有的高强度铝合金中一般添加微量元素Zr， Zr在铝合金凝固时会固溶在Al基体中，在后续的热处理中形成Al3Zr弥散相，提高沿晶断裂抗力，但Zr的添加会阻碍基体再结晶。研究发现，在添加微合金元素Zr的基础上，添加少量Cr，会形成更小的弥散相钉扎晶界和亚晶界，提高合金的强度，但同样会抑制其再结晶过程，所以本发明严格控制Zr、Cr元素的添加量，兼顾合金的力学性能和再结晶温度。研究表明，Ag元素的添加会使合金在时效初期，因Ag原子和Mg原子之间的较强相互作用，形成大量的Mg-Ag共聚原子团，为相的形核提供有利的位置，会很大程度提高合金的室温和高温性能。
基于以上研究和本发明的目的，本发明提供了一种易加工回收7系变形铝合金的成分配比，铝合金包括下述组分按重量百分比组成：Mg 0.2-0.5%、Zn 4-8%、Cu 0.05-0.3%、Zr 0-0.1%、Sc 0-0.2%、Cr 0-0.2%、Ag 0.001-0.1%，余量为Al。
其中，Si<0.15%、Mn<0.15%、Fe<0.15%、Ti<0.1%。
本发明还提供一种易加工回收的7系变形铝合金的制备方法，包括以下步骤：
将待制备的铝合金原料铝锭、铝镁合金、铝锌合金、钪、铬和银混合后在SF6和CO2混合气体保护下置于760-780℃坩埚炉中熔炼制成铸棒；随后将铸棒装入电渣炉进行电渣熔炼；电渣熔炼后经水冷结晶器快速凝固得到铝合金铸锭。
将DC棒材在450℃~470℃下保温16小时，再升温至460℃~480℃保温8小时，出炉后立即淬火。
将上述合金在100℃~120℃下保温6小时，150℃~180℃下保温6小时。
将电渣熔铸得到的圆锭经室温冷塑性变形挤成坯料，挤压比为16:1。
对进行过一次挤压后的扁坯在室温下进行6个道次的等通道转角挤压成为最终型材，旋转角为90度，每道次挤压后试样按同一方向旋转90度进入下一道次挤压。
将挤压成型的最终型材在200℃~300℃下进行静态再结晶处理。
本发明一种易加工回收7系变形铝合金的制备方法，所述室温冷塑性大变形挤压和多道次等通道转角挤压，累计变形量可达100%~120%。
本发明一种易加工回收7系变形铝合金的制备方法，所述均匀化热处理为两级保温后进行淬火处理，具体工艺为：先在460℃保温16小时，然后升温至470℃保温8小时后淬火。
本发明一种易加工回收7系变形铝合金的制备方法，时效热处理采用两级时效，第一级时效温度为110℃保温6小时，第二级时效温度为160℃保温6小时。
本发明的有益效果：本发明组分分配合理，通过严格控制微合金化元素之间的配比，采用电渣熔铸工艺，比已有的同类高强度铝合金成分更为纯净、组织更为均匀致密、表面质量更为优良，具有较好的铸造加工性能，并且具有更高的强度和韧性，更易再结晶，铸锭退火后经过室温大塑性变形和多道次等通道转角挤压，合金晶粒得到了有效细化，组织更加均匀，强度和塑性都有所提高，克服了现有镁合金强度和再结晶温度不能兼顾的问题。且本发明操作简单成本较低，适合工业化生产；同时银元素的添加也有效提高了变形铝合金的高温力学性能。
经该种工艺方式获得的变形铝合金材料，性能特点如下：
室温抗拉强度：500MPa~600MPa；
断后收缩率：9%~17%;
150℃抗拉强度：450MPa~500MPa；
250℃抗拉强度：350MPa~450MPa。
综上所述，本发明采用的易加工回收7系变形铝合金经电渣熔铸、室温下大塑性变形和多道次等通道转角挤压后能拥有优异的综合力学性能和室温高温性能。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。
本发明涉及一种易加工变形7系铝合金的制备方法，结合微合金化与电渣熔铸铝合金技术、室温冷塑性大变形技术，制备出强度高、韧性好、易再结晶的高强变形铝合金。下面结合具体实例对本发明进行详细说明，以下实例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明。应当指出，对本领域的普通技术人员来说，在本发明的前提下：
本发明实施例提供12个合金试样，编号依次为1#至12#，对比例提供两个合金试样，编号依次为13#至14#。
本发明实施例、对比例中所涉及的铝合金成分及重量百分比为（具体成分见表1）：
Mg 0.2-0.5%、Zn 4-8%、Cu 0.05-0.3%、Zr 0-0.1%、Sc 0-0.2%、Cr 0-0.2%、Ag 0.001-0.1%，余量为Al。
其中，Si<0.15%、Mn<0.15%、Fe<0.15%、Ti<0.1%。
本发明还提供一种易加工回收的7系变形铝合金的制备方法，包括以下步骤：
将待制备的铝合金原料铝锭、铝镁合金、铝锌合金、钪、铬和银混合后在SF6+CO2混合气体保护下置于760-780℃坩埚炉中熔炼制成铸棒；随后将铸棒装入电渣炉进行电渣熔炼；电渣熔炼后经水冷结晶器快速凝固得到铝合金铸锭。
将DC棒材在450℃~470℃下保温16小时，再升温至460℃~480℃保温8小时，出炉后立即淬火。
将上述合金在100℃~120℃下保温6小时，150℃~180℃下保温6小时。
将电渣熔铸得到的圆锭经室温冷塑性变形挤成坯料，挤压比为16:1。
对进行过一次挤压后的扁坯在室温下进行6个道次的等通道转角挤压成为最终型材，旋转角为90度，每道次挤压后试样按同一方向旋转90度进入下一道次挤压。
将挤压成型的最终型材在200℃~300℃下进行静态再结晶处理。
表1. 本发明实施例、对比例中所涉及铝合金成分的质量百分比和电渣熔炼温度
表2. 变形铝合金型材的力学性能测试结果
实施例1
本发明提出的一种易加工回收7系变形铝合金制备方法，包括如下步骤：
按质量分数配得镁0.2%、锌4%、铜0.05%、锆0.02%、钪0.03%、铬0.03%和银0.001%混合后在SF6和CO2混合气体保护下置于760℃坩埚炉中熔炼制成自耗电极棒，放入电渣炉内。将质量百分数为10%MgF2、40%MgCl2、40%KCl和10%AlP混合均匀，在400℃下烘烤6小时以上，加入自耗电极棒。渣料量为自耗电极棒重量的5%，电渣熔铸电流为550A，电压为60V。
将DC棒材在460℃保温16小时，再升温至480℃保温8小时。出炉后立即淬火。
将上述合金在105℃保温6小时，155℃保温6小时。
将电渣熔铸得到的圆锭经室温冷塑性变形挤成坯料，挤压比为16:1。
对进行过一次挤压后的扁坯在室温下进行6个道次的等通道转角挤压成为最终型材，旋转角为90度，每道次挤压后试样按同一方向旋转90度进入下一道次挤压。
将挤压成型的最终型材在250℃下进行静态再结晶处理。
实施例2
本发明提出的一种易加工回收7系变形铝合金制备方法，包括如下步骤：
按质量分数配得镁0.2%、锌4%、铜0.05%、锆0.02%、钪0.03%、铬0.03%和银0.001%混合后在SF6和CO2混合气体保护下置于770℃坩埚炉中熔炼制成自耗电极棒，放入电渣炉内。将质量百分数为10%MgF2、40%MgCl2、40%KCl和10%AlP混合均匀，在400℃下烘烤6小时以上，加入自耗电极棒。渣料量为自耗电极棒重量的5%。电渣熔铸电流为550A，电压为60V。
将DC棒材在460℃保温16小时，再升温至480℃保温8小时。出炉后立即淬火。
将上述合金在105℃保温6小时，155℃保温6小时。
将电渣熔铸得到的圆锭经室温冷塑性变形挤成坯料，挤压比为16:1。
对进行过一次挤压后的扁坯在室温下进行6个道次的等通道转角挤压成为最终型材，旋转角为90度，每道次挤压后试样按同一方向旋转90度进入下一道次挤压。
将挤压成型的最终型材在280℃下进行静态再结晶处理。
实施例3
本发明提出的一种易加工回收7系变形铝合金制备方法，包括如下步骤：
按质量分数配得镁0.2%、锌4%、铜0.05%、锆0.02%、钪0.03%、铬0.03%和银0.001%混合后在SF6和CO2混合气体保护下置于780℃坩埚炉中熔炼制成自耗电极棒，放入电渣炉内。将质量百分数为10%MgF2、40%MgCl2、40%KCl和10%AlP混合均匀，在400℃下烘烤6小时以上，加入自耗电极棒。渣料量为自耗电极棒重量的5%。电渣熔铸电流为550A，电压为60V。
将DC棒材在460℃保温16小时，再升温至480℃保温8小时。出炉后立即淬火。
将上述合金在105℃保温6小时，155℃保温6小时。
将电渣熔铸得到的圆锭经室温冷塑性变形挤成坯料，挤压比为16:1。
对进行过一次挤压后的扁坯在室温下进行6个道次的等通道转角挤压成为最终型材，旋转角为90度，每道次挤压后试样按同一方向旋转90度进入下一道次挤压。
将挤压成型的最终型材在250℃下进行静态再结晶处理。
实施例4
本发明提出的一种易加工回收7系变形铝合金制备方法，包括如下步骤：
按质量分数配得镁0.3%、锌5%、铜0.05%、锆0.02%、钪0.03%、铬0.03%和银0.001%混合后在SF6和CO2混合气体保护下置于760℃坩埚炉中熔炼制成自耗电极棒，放入电渣炉内。将质量百分数为10%MgF2、40%MgCl2、40%KCl和10%AlP混合均匀，在400℃下烘烤6小时以上，加入自耗电极棒。渣料量为自耗电极棒重量的5%。电渣熔铸电流为550A，电压为60V。
将DC棒材在460℃保温16小时，再升温至480℃保温8小时。出炉后立即淬火。
将上述合金在105℃保温6小时，155℃保温6小时。
将电渣熔铸得到的圆锭经室温冷塑性变形挤成坯料，挤压比为16:1。
对进行过一次挤压后的扁坯在室温下进行6个道次的等通道转角挤压成为最终型材，旋转角为90度，每道次挤压后试样按同一方向旋转90度进入下一道次挤压。
将挤压成型的最终型材在200℃下进行静态再结晶处理。
实施例5
本发明提出的一种易加工回收7系变形铝合金制备方法，包括如下步骤：
按质量分数配得镁0.3%、锌5%、铜0.1%、锆0.02%、钪0.03%、铬0.03%和银0.001%混合后在SF6和CO2混合气体保护下置于760℃坩埚炉中熔炼制成自耗电极棒，放入电渣炉内。将质量百分数为10%MgF2、40%MgCl2、40%KCl和10%AlP混合均匀，在400℃下烘烤6小时以上，加入自耗电极棒。渣料量为自耗电极棒重量的5%。电渣熔铸电流为550A，电压为60V。
将DC棒材在460℃保温16小时，再升温至480℃保温8小时。出炉后立即淬火。
将上述合金在105℃保温6小时，155℃保温6小时。
将电渣熔铸得到的圆锭经室温冷塑性变形挤成坯料，挤压比为16:1。
对进行过一次挤压后的扁坯在室温下进行6个道次的等通道转角挤压成为最终型材，旋转角为90度，每道次挤压后试样按同一方向旋转90度进入下一道次挤压。
将挤压成型的最终型材在200℃下进行静态再结晶处理。
实施例6
本发明提出的一种易加工回收7系变形铝合金制备方法，包括如下步骤：
按质量分数配得镁0.3%、锌5%、铜0.1%、锆0.02%、钪0.03%、铬0.03%和银0.05%混合后在SF6和CO2混合气体保护下置于760℃坩埚炉中熔炼制成自耗电极棒，放入电渣炉内。将质量百分数为10%MgF2、40%MgCl2、40%KCl和10%AlP混合均匀，在400℃下烘烤6小时以上，加入自耗电极棒。渣料量为自耗电极棒重量的5%。电渣熔铸电流为550A，电压为60V。
将DC棒材在460℃保温16小时，再升温至480℃保温8小时。出炉后立即淬火。
将上述合金在105℃保温6小时，155℃保温6小时。
将电渣熔铸得到的圆锭经室温冷塑性变形挤成坯料，挤压比为16:1。
对进行过一次挤压后的扁坯在室温下进行6个道次的等通道转角挤压成为最终型材，旋转角为90度，每道次挤压后试样按同一方向旋转90度进入下一道次挤压。
将挤压成型的最终型材在250℃下进行静态再结晶处理。
实施例7
本发明提出的一种易加工回收7系变形铝合金制备方法，包括如下步骤：
按质量分数配得镁0.3%、锌5%、铜0.1%、锆0.05%、钪0.03%、铬0.03%和银0.05%混合后在SF6和CO2混合气体保护下置于760℃坩埚炉中熔炼制成自耗电极棒，放入电渣炉内。将质量百分数为10%MgF2、40%MgCl2、40%KCl和10%AlP混合均匀，在400℃下烘烤6小时以上，加入自耗电极棒。渣料量为自耗电极棒重量的5%。电渣熔铸电流为550A，电压为60V。
将DC棒材在460℃保温16小时，再升温至480℃保温8小时。出炉后立即淬火。
将上述合金在105℃保温6小时，155℃保温6小时。
将电渣熔铸得到的圆锭经室温冷塑性变形挤成坯料，挤压比为16:1。
对进行过一次挤压后的扁坯在室温下进行6个道次的等通道转角挤压成为最终型材，旋转角为90度，每道次挤压后试样按同一方向旋转90度进入下一道次挤压。
将挤压成型的最终型材在200℃下进行静态再结晶处理。
实施例8
本发明提出的一种易加工回收7系变形铝合金制备方法，包括如下步骤：
按质量分数配得镁0.3%、锌5%、铜0.1%、锆0.05%、钪0.06%、铬0.03%和银0.05%混合后在SF6和CO2混合气体保护下置于760℃坩埚炉中熔炼制成自耗电极棒，放入电渣炉内。将质量百分数为10%MgF2、40%MgCl2、40%KCl和10%AlP混合均匀，在400℃下烘烤6小时以上，加入自耗电极棒。渣料量为自耗电极棒重量的5%。电渣熔铸电流为550A，电压为60V。
将DC棒材在460℃保温16小时，再升温至480℃保温8小时。出炉后立即淬火。
将上述合金在105℃保温6小时，155℃保温6小时。
将电渣熔铸得到的圆锭经室温冷塑性变形挤成坯料，挤压比为16:1。
对进行过一次挤压后的扁坯在室温下进行6个道次的等通道转角挤压成为最终型材，旋转角为90度，每道次挤压后试样按同一方向旋转90度进入下一道次挤压。
将挤压成型的最终型材在280℃下进行静态再结晶处理。
实施例9
本发明提出的一种易加工回收7系变形铝合金制备方法，包括如下步骤：
按质量分数配得镁0.3%、锌5%、铜0.1%、锆0.05%、钪0.06%、铬0.06%和银0.05%混合后在SF6和CO2混合气体保护下置于760℃坩埚炉中熔炼制成自耗电极棒，放入电渣炉内。将质量百分数为10%MgF2、40%MgCl2、40%KCl和10%AlP混合均匀，在400℃下烘烤6小时以上，加入自耗电极棒。渣料量为自耗电极棒重量的5%。电渣熔铸电流为550A，电压为60V。
将DC棒材在460℃保温16小时，再升温至480℃保温8小时。出炉后立即淬火。
将上述合金在105℃保温6小时，155℃保温6小时。
将电渣熔铸得到的圆锭经室温冷塑性变形挤成坯料，挤压比为16:1。
对进行过一次挤压后的扁坯在室温下进行6个道次的等通道转角挤压成为最终型材，旋转角为90度，每道次挤压后试样按同一方向旋转90度进入下一道次挤压。
将挤压成型的最终型材在280℃下进行静态再结晶处理。
实施例10
本发明提出的一种易加工回收7系变形铝合金制备方法，包括如下步骤：
按质量分数配得镁0.2%、锌4%、铜0.05%、锆0.00%、钪0.00%、铬0.00%和银0.001%混合后在SF6和CO2混合气体保护下置于760℃坩埚炉中熔炼制成自耗电极棒，放入电渣炉内。将质量百分数为10%MgF2、40%MgCl2、40%KCl和10%AlP混合均匀，在400℃下烘烤6小时以上，加入自耗电极棒。渣料量为自耗电极棒重量的5%。电渣熔铸电流为550A，电压为60V。
将DC棒材在460℃保温16小时，再升温至480℃保温8小时。出炉后立即淬火。
将上述合金在105℃保温6小时，155℃保温6小时。
将电渣熔铸得到的圆锭经室温冷塑性变形挤成坯料，挤压比为16:1。
对进行过一次挤压后的扁坯在室温下进行6个道次的等通道转角挤压成为最终型材，旋转角为90度，每道次挤压后试样按同一方向旋转90度进入下一道次挤压。
将挤压成型的最终型材在200℃下进行静态再结晶处理。
实施例11
本发明提出的一种易加工回收7系变形铝合金制备方法，包括如下步骤：
按质量分数配得镁0.2%、锌4%、铜0.05%、锆0.00%、钪0.00%、铬0.00%和银0.001%混合后在SF6和CO2混合气体保护下置于760℃坩埚炉中熔炼制成自耗电极棒，放入电渣炉内。将质量百分数为10%MgF2、40%MgCl2、40%KCl和10%AlP混合均匀，在400℃下烘烤6小时以上，加入自耗电极棒。渣料量为自耗电极棒重量的5%。电渣熔铸电流为550A，电压为60V。
将DC棒材在460℃保温16小时，再升温至480℃保温8小时。出炉后立即淬火。
将上述合金在105℃保温6小时，155℃保温6小时。
将电渣熔铸得到的圆锭经室温冷塑性变形挤成坯料，挤压比为16:1。
对进行过一次挤压后的扁坯在室温下进行6个道次的等通道转角挤压成为最终型材，旋转角为90度，每道次挤压后试样按同一方向旋转90度进入下一道次挤压。
将挤压成型的最终型材在300℃下进行静态再结晶处理。
实施例12
本发明提出的一种易加工回收7系变形铝合金制备方法，包括如下步骤：
按质量分数配得镁0.2%、锌4%、铜0.05%、锆0.00%、钪0.00%、铬0.00%和银0.001%混合后在SF6和CO2混合气体保护下置于780℃坩埚炉中熔炼制成自耗电极棒，放入电渣炉内。将质量百分数为10%MgF2、40%MgCl2、40%KCl和10%AlP混合均匀，在400℃下烘烤6小时以上，加入自耗电极棒。渣料量为自耗电极棒重量的5%。电渣熔铸电流为550A，电压为60V。
将DC棒材在460℃保温16小时，再升温至480℃保温8小时。出炉后立即淬火。
将上述合金在105℃保温6小时，155℃保温6小时。
将电渣熔铸得到的圆锭经室温冷塑性变形挤成坯料，挤压比为16:1。
对进行过一次挤压后的扁坯在室温下进行6个道次的等通道转角挤压成为最终型材，旋转角为90度，每道次挤压后试样按同一方向旋转90度进入下一道次挤压。
将挤压成型的最终型材在200℃下进行静态再结晶处理。
实施例13
本发明提出的一种易加工回收7系变形铝合金制备方法，包括如下步骤：
按质量分数配得镁0.2%、锌4%、铜0.05%、锆0.00%、钪0.00%、铬0.00%和银0.001%混合后在SF6和CO2混合气体保护下置于780℃坩埚炉中熔炼制成自耗电极棒，放入电渣炉内。将质量百分数为10%MgF2、40%MgCl2、40%KCl和10%AlP混合均匀，在400℃下烘烤6小时以上，加入自耗电极棒。渣料量为自耗电极棒重量的5%。电渣熔铸电流为550A，电压为60V。
将DC棒材在460℃保温16小时，再升温至480℃保温8小时。出炉后立即淬火。
将上述合金在105℃保温6小时，155℃保温6小时。
将电渣熔铸得到的圆锭经室温冷塑性变形挤成坯料，挤压比为16:1。
对进行过一次挤压后的扁坯在室温下进行6个道次的等通道转角挤压成为最终型材，旋转角为90度，每道次挤压后试样按同一方向旋转90度进入下一道次挤压。
将挤压成型的最终型材在300℃下进行静态再结晶处理。
实施例14
本发明提出的一种易加工回收7系变形铝合金制备方法，包括如下步骤：
按质量分数配得镁0.5%、锌8%、铜0.3%、锆0.1%、钪0.2%、铬0.2%和银0. 1%混合后在SF6和CO2混合气体保护下置于760℃坩埚炉中熔炼制成自耗电极棒，放入电渣炉内。将质量百分数为10%MgF2、40%MgCl2、40%KCl和10%AlP混合均匀，在400℃下烘烤6小时以上，加入自耗电极棒。渣料量为自耗电极棒重量的5%。电渣熔铸电流为550A，电压为60V。
将DC棒材在460℃保温16小时，再升温至480℃保温8小时。出炉后立即淬火。
将上述合金在105℃保温6小时，155℃保温6小时。
将电渣熔铸得到的圆锭经室温冷塑性变形挤成坯料，挤压比为16:1。
对进行过一次挤压后的扁坯在室温下进行6个道次的等通道转角挤压成为最终型材，旋转角为90度，每道次挤压后试样按同一方向旋转90度进入下一道次挤压。
将挤压成型的最终型材在200℃下进行静态再结晶处理。
实施例15
本发明提出的一种易加工回收7系变形铝合金制备方法，包括如下步骤：
按质量分数配得镁0.5%、锌8%、铜0.3%、锆0.1%、钪0.2%、铬0.2%和银0. 1%混合后在SF6和CO2混合气体保护下置于760℃坩埚炉中熔炼制成自耗电极棒，放入电渣炉内。将质量百分数为10%MgF2、40%MgCl2、40%KCl和10%AlP混合均匀，在400℃下烘烤6小时以上，加入自耗电极棒。渣料量为自耗电极棒重量的5%。电渣熔铸电流为550A，电压为60V。
将DC棒材在460℃保温16小时，再升温至480℃保温8小时。出炉后立即淬火。
将上述合金在105℃保温6小时，155℃保温6小时。
将电渣熔铸得到的圆锭经室温冷塑性变形挤成坯料，挤压比为16:1。
对进行过一次挤压后的扁坯在室温下进行6个道次的等通道转角挤压成为最终型材，旋转角为90度，每道次挤压后试样按同一方向旋转90度进入下一道次挤压。
将挤压成型的最终型材在300℃下进行静态再结晶处理。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种易加工回收7系变形铝合金，其特征在于，由以下重量百分比的原料组成：
Mg 0.2-0.5%
Zn 4-8%
Cu 0.05-0.3%
Zr 0-0.1%
Sc 0-0.2%
Cr 0-0.2%
Ag 0.001-0.1%，余量为Al。
2.根据权利要求1所述的易加工回收7系变形铝合金，其特征在于，还包括以下重量百分比的添加料组成：Si<0.15%、Mn<0.15%、Fe<0.15%、Ti<0.1%。
3.一种如权利要求1或2所述的易加工回收7系变形铝合金制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将待制备的铝合金原料铝锭、铝镁合金、铝锌合金、钪、铬和银混合后在SF6和CO2混合气体保护下置于760-780℃坩埚炉中熔炼制成铸棒，随后将铸棒装入电渣炉进行电渣熔炼，电渣熔炼后经水冷结晶器快速凝固得到铝合金铸锭；
步骤二：将DC棒材在450℃~470℃下保温16小时，再升温至460℃~480℃保温8小时，出炉后立即淬火；
步骤三：将上述合金在100℃~120℃下保温6小时，150℃~180℃下保温6小时；
步骤四：将电渣熔铸得到的圆锭经室温冷塑性变形挤成坯料，挤压比为16:1；
步骤五：对进行过一次挤压后的扁坯在室温下进行6个道次的等通道转角挤压成为最终型材，旋转角为90度，每道次挤压后试样按同一方向旋转90度进入下一道次挤压；
步骤六：将挤压成型的最终型材在200℃~300℃下进行静态再结晶处理。
4.根据权利要求3所述的易加工回收7系变形铝合金制备方法，其特征在于，所述步骤二中均匀化热处理为两级保温后淬火处理，具体工艺为：先在460℃保温16小时，然后升温至470℃保温8小时后淬火。
5.根据权利要求4所述的易加工回收7系变形铝合金制备方法，其特征在于，所述步骤三中时效热处理采用两级时效，第一级时效温度为110℃保温6小时，第二级时效温度为160℃保温6小时。
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Date of cancellation: 20221119 Granted publication date: 20190322 |
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Granted publication date: 20190322 |