CN114855039B - 一种Al-Cu-Mg-Ag合金及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种Al‑Cu‑Mg‑Ag合金及其制备方法和应用。本发明的Al‑Cu‑Mg‑Ag中，各成分的重量百分比为：6％‑6.8％Cu、0.46％‑0.7％Mg、0.15％‑0.3％Ag、0.3％‑0.6％Mn、0.05％‑0.15％Zr、0.1％‑0.2％Ti、余量为Al和不可避免杂质，其中，所述合金中Mg和Ag的重量配比为：1.5≤Mg/Ag≤4.5。本发明提供的Al‑Cu‑Mg‑Ag合金，通过降低其中Ag含量并提高Mg含量，使Mg/Ag的重量比在适宜的范围内，并控制合金中其他各元素的重量比，使得本发明的Al‑Cu‑Mg‑Ag合金在降低生产成本的同时，能够具有较高的室温和高温强度性能，尤其是在高温条件下仍具有优异的强度性能，且制备方法比较简单，生产过程步骤较少，对生产设备的要求低，在原有的传统铝合金生产设备上就可以进行，具有很好的市场应用前景和推广价值。
Description
技术领域
本发明涉及有色金属材料合金化及其制备技术领域，尤其涉及一种Al-Cu-Mg-Ag合金及其制备方法和应用。
背景技术
2xxx系(Al-Cu)铝合金作为一种高强耐热铝合金材料，其在航空航天、交通运输等领域均有着广泛的应用。其中，Al-Cu-Mg-Ag作为2xxx系合金中的一种，能够析出Ω相，Ω相能够在200℃下长期稳定存在而不粗化、不会聚集长大使得Al-Cu-Mg-Ag合金在200℃下甚至200℃以上具有可观的热强性。
目前，一般采用改变合金化元素的含量以及优化热处理工艺来提高铝合金材料本身的热强性。
CN1556235A公开了一种含稀土铈的铝铜镁银系高强度铸造耐热铝合金，其具体成分及其重量百分比为：Cu：4-8，Mg：0.4-1.0，Ag：0.3-1.0，Mn：0.3-0.6，Zr：0.0-0.30，Ce：0.05-0.50，余量为Al，该技术方案通过稀土铈合金化，来细化合金晶粒度和时效析出相的尺寸，提高析出相的热稳定性，来提高铸造合金的总体强度和高温耐热性能，表现为室温：350-450MPa，300℃：170-220MPa。然而较高的银含量(0.3-1.0重量％)以及为了避免稀土铈的烧损而采用的真空冶金熔炼会带来成本的提高。
CN101037749A公开了一种镱微合金化的铝铜镁银锰系高强变形耐热铝合金及其制备方法，该合金的具体组份及其重量百分比为：Cu：4-6.5％，Mg：0.5-1.2％，Ag：0.4-1.5％，Mn：0.2-0.6％，Zr：0.05-0.25％，Yb：0.05-0.55％，余量为Al，其通过在铝铜镁银锰系合金中添加微量稀土镱，不改变已形成的合金成分，而是利用微量镱的作用使铝铜镁银锰系合金的原始铸态组织得到细化，性能表现为：室温：530-570MPa，200℃：400-440MPa。CN101177750A公开了一种含稀土镨的高强变形耐热铝合金及其制备工艺，其中，铝合金的具体组份及其重量百分比为：Cu：4-6.5％，Mg：0.5-1.5％，Ag：0.4-1.5％，Mn：0.1-0.5％，Zr：0.05-0.25％，Pr：0.05-0.40％，余量为Al，该技术方案在现有的铝铜镁银锰锆系合金中添加微量稀土镨，不改变已形成的合金成分，而是利用微量镨的作用使铝铜镁银锰锆系合金的原始铸态组织得到细化，性能表现为室温：520-580MPa，200℃：390-470MPa。与CN1556235A相比较，CN101037749A和CN101177750A的技术方案中采用了更高的银元素含量(0.4-1.5重量％)，而且由于没有采用真空熔炼稀土元素容易烧损，这些因素都导致了生产成本的提高。
CN101245430A公开了一种高耐热性Al-Cu-Mg-Ag合金，合金中各元素的质量百分比含量为：Cu4.6％-6.6％，Mg0.4-0.65％，Ag1-1.5％，Fe0-0.06％，Si0-0.06％，Mn0.25-0.35％，Zr0.1-0.2％，余量为Al，其提高了合金中Ag的含量，并适当提高Ag/Mg原子比，使合金基体中具有更多的Ω相形核位置，合金在高温下拥有更多的Ω相，合金基体中获得大量弥散细小的强化相，从而使合金具有优异的高温短时拉伸性能、高温持久性能和良好的长时间热暴露后的组织性能、稳定性能，并且合金的室温力学性能也优于现有Al-Cu-Mg-Ag合金。然而，由于其中高的含Ag量(1-1.5重量％)，导致生产成本仍然很高。
因此，在实际工业生产过程中，对于耐热耐高温的Al-Cu-Mg-Ag合金，尽可能地降低它的生产成本、并保证其具有足够满足现场使用的强度性能是非常有必要的。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明提供一种Al-Cu-Mg-Ag合金以及制备方法和应用，本发明提供的Al-Cu-Mg-Ag合金，通过降低合金中Ag的含量并提高Mg的含量，能够在降低合金生产成本的同时使合金能够保有较好的室温和高温强度，具有很好的市场应用前景和推广价值。
本发明第一方面提供了一种Al-Cu-Mg-Ag合金，以合金的总重量为基准，所述合金中各成分的重量百分比为：6％-6.8％Cu、0.46％-0.7％Mg、0.15％-0.3％Ag、0.3％-0.6％Mn、0.05％-0.15％Zr、0.1％-0.2％Ti、余量为Al和不可避免杂质，其中，所述合金中Mg和Ag的重量配比为：1.5≤Mg/Ag≤4.5。
本发明的Al-Cu-Mg-Ag合金中，并不限制各元素的加入形式，通常为常见的纯金属或者中间合金的形式，例如，可以为Al锭、Mg锭、纯Ag，也可以是Al-Cu中间合金。
在本发明的一些实施方式中，本发明所提供的合金中，不可避免的杂质包括Fe、Si等，并且不可避免杂志的重量含量不超过0.06％。
在Al-Cu-Mg-Ag合金中，Ω相的存在情况会对合金的高温性能造成关键性的影响，而Ω相的形成与合金中的Cu/Mg重量比有着十分密切的关系，相关研究发现，在Cu/Mg重量比较高的情况下，Al-Cu-Mg-Ag合金中形成的主要强化相便是Ω相，而且Ag元素的加入能够有效的提高Ω相的形核率促进Ω相的形成。然而，考虑到Ag属于贵金属，在生产Al-Cu-Mg-Ag合金的过程中，Ag的加入量与生产成本有着直接关系。
本发明的发明人发现，在降低Ag含量的同时适当提高Mg含量并控制合金中Mg/Ag的重量比在1.5-4.5之间，所制备得到的Al-Cu-Mg-Ag合金具有良好的工艺性能以及高温力学性能，具体为：降低Ag含量且保证合金中不形成大量低熔点共晶相的前提下，适当提高Mg的含量，可以避免在铸造过程中由于Mg含量的过高引起的铸锭开裂现象，也降低了后续铸锭的均匀化难度，并且避免型材在固溶时效处理时的过烧现象；与此同时，通过适当提高Mg的含量，进而增加Al-Cu-Mg-Ag合金中Ω相的形核位置，提升Ω相形核率，从而弥补由于Ag含量降低导致的Ω相形核率的降低，进而使得本发明的Al-Cu-Mg-Ag合金仍然拥有较高的高温性能。
本发明提供的Al-Cu-Mg-Ag合金中，贵金属Ag的重量含量为0.15％-0.3％，均低于现有技术中该类合金中Ag的含量，进而能够大大降低该类合金的生产成本，并且，通过进一步提高Mg的含量，控制Mg/Ag的重量比和合金中Cu、Mg、Ag、Mn、Zr、Ti等的含量，还能够使得本发明的合金具有较好的室温和高温强度，尤其是在高温条件下仍具有优异的强度。因此，本发明提供的Al-Cu-Mg-Ag合金在降低了生产成本的同时具有和现有合金相当的力学性能。
根据本发明所述的合金的一些实施方式，所述合金中Mg和Ag的重量配比为：2.3≤Mg/Ag≤4.4。优选地，所述合金中Mg和Ag的重量配比为：2.7≤Mg/Ag≤4.4。
根据本发明所述的合金的一些实施方式，所述合金中Ag的重量百分比为0.15％-0.22％，优选为0.15％-0.21％；Mg的重量百分比为0.46％-0.68％，优选为0.56％-0.68％。
根据本发明所述的合金的一些实施方式，以合金的总重量为基准，所述合金中各成分的重量百分比为：6％-6.73％Cu、0.47％-0.68％Mg、0.15％-0.22％Ag、0.25％-0.4％Mn、0.05％-0.11％Zr、0.1％-0.2％Ti、余量为Al和不可避免杂质。
根据本发明所述的合金的优选实施方式，以合金的总重量为基准，所述合金中各成分的重量百分比为：6.0％-6.52％Cu、0.56％-0.68％Mg、0.15％-0.21％Ag、0.3％-0.4％Mn、0.05％-0.11％Zr、0.1％-0.2％Ti、余量为Al和不可避免杂质。
本发明提供的Al-Cu-Mg-Ag合金，通过降低贵金属Ag的含量，并提高Mg的含量，在降低合金生产成本的同时，还能保有较好的室温和高温强度，具有很好的市场应用前景和推广价值。
本发明第二方面提供了一种Al-Cu-Mg-Ag合金的制备方法，所述方法包括以下步骤：
步骤A、对所述合金中的各成分进行熔炼和铸造，得到铸锭；
步骤B、对所述铸锭进行两级均匀化热处理，并进行成型处理。
根据本发明所述的制备方法的一些实施方式，步骤A中，以合金的总重量为基准，所述合金中各成分的重量百分比为：6％-6.8％Cu、0.46％-0.7％Mg、0.15％-0.3％Ag、0.3％-0.6％Mn、0.05％-0.15％Zr、0.1％-0.2％Ti、余量为Al和不可避免杂质，其中，所述合金中Mg和Ag的重量配比为：1.5≤Mg/Ag≤4.5。例如，Mg和Ag的重量配比可以为1.5、1.6、1.8、2、2.2、2.4、2.6、2.8、3、3.2、3.4、3.6、3.8、4、4.2、4.4、4.5，以及它们之间的任意值。
根据本发明所述的制备方法的一些实施方式，所述合金中Mg和Ag的重量配比为：2.3≤Mg/Ag≤4.4。优选地，所述合金中Mg和Ag的重量配比为：2.7≤Mg/Ag≤4.4。
根据本发明所述的制备方法的一些实施方式，所述合金中Ag的重量百分比为0.15％-0.22％，优选为0.15％-0.21％；Mg的重量百分比为0.46％-0.68％，优选为0.56％-0.68％。例如，所述合金中Ag的重量百分比可为0.15％、0.17％、0.19％、0.21％、0.22％，以及它们之间的任意值。所述合金中Mg的重量百分比可为0.46％、0.48％、0.5％、0.52％、0.54％、0.56％、0.58％、0.6％、0.62％、0.64％、0.66％、0.68％，以及它们之间的任意值。
根据本发明所述的制备方法的一些实施方式，步骤A中，以合金的总重量为基准，所述合金中各成分的重量百分比为：6％-6.73％Cu、0.47％-0.68％Mg、0.15％-0.22％Ag、0.25％-0.4％Mn、0.05％-0.11％Zr、0.1％-0.2％Ti、余量为Al和不可避免杂质；优选地，所述合金中各成分的重量百分比为：6.0％-6.52％Cu、0.56％-0.68％Mg、0.15％-0.21％Ag、0.3％-0.4％Mn、0.05％-0.11％Zr、0.1％-0.2％Ti、余量为Al和不可避免杂质。
本发明中，Al-Cu-Mg-Ag合金的制备方法简单，工艺流程步骤较少，对生产设备的要求低，在原有的合金生产设备上就可以进行，不必再进行相关的改进，便于该合金的生产和推广。并且，本发明提供的Al-Cu-Mg-Ag合金，由于降低了其中贵金属Ag的含量，能够进一步降低该合金的生产成本，同时，通过调整该合金中其余各元素的重量配比，还能够保证该合金具有和现有合金相当的强度性能，具有很好的市场应用前景和推广价值。
根据本发明所述的制备方法的一些实施方式，步骤A还包括：对所述合金中的各成分进行熔炼、在线除气除渣和半连续铸造处理，得到所述铸锭。其中所述熔炼过程的温度为740-760℃。并且，本发明中并不限制在线除气除渣和半连续铸造过程的工艺条件，采用本领域常规的操作即可。
根据本发明所述的制备方法的一些实施方式，步骤B中，所述两级均匀化热处理条件包括：第一级均匀化热处理温度为410-430℃、时间为18-24h，第二级均匀化热处理温度为460-490℃、时间为36-48h。
例如，本发明中的第一级均匀化热处理温度可为410℃、415℃、420℃、425℃、430℃，第一级均匀化热处理时间可为18h、20h、22h、24h，以及它们之间的任意值。本发明中的第二级均匀化热处理温度可为460℃、465℃、470℃、475℃、480℃、485℃、490℃，第二级均匀化热处理时间可为36h、40h、44h、48h，以及它们之间的任意值。
根据本发明所述的制备方法的一些实施方式，在步骤B之后还包括步骤C：对所述步骤B得到的产品进行固溶时效处理。优选地，所述固溶时效处理条件包括：固溶处理温度为490-530℃，固溶处理时间为1-3h，时效处理温度为155-190℃，时效处理时间为4-36h。例如，本发明中的固溶处理温度可为490℃、500℃、510℃、520℃、530℃，固溶处理时间可为1h、1.5h、2h、2.5h、3h，以及它们之间的任意值。本发明中的时效处理温度可为155℃、160℃、165℃、170℃、175℃、180℃、185℃、190℃，时效处理时间可为4h、6h、8h、10h、12h、14h、16h、20h、24h、28h、32h、36h，以及它们之间的任意值。
根据本发明所述的制备方法的优选实施方式，所述固溶时效处理条件包括：固溶制度为在520℃保温2h，时效制度为在165℃保温6-32h。
根据本发明所述的制备方法的一些实施方式，所述步骤B中的成型处理过程为：将经两级均匀化热处理后的材料在380-440℃挤压成棒状型材或者将其热轧成板材。
本发明第三方面提供了一种上述的Al-Cu-Mg-Ag合金或上述的Al-Cu-Mg-Ag合金的制备方法在制备耐热铝合金过程中的应用。但并不限于此。
本发明的有益效果：
(1)本发明提供的Al-Cu-Mg-Ag合金，通过降低其中Ag含量并提高Mg含量，使Mg/Ag的重量比在适宜的范围内，并控制合金中其他各元素的重量比，使得本发明的Al-Cu-Mg-Ag合金在降低生产成本的同时，能够具有较高的室温和高温强度性能，尤其是在高温条件下仍具有优异的强度性能。
(2)本发明提供的Al-Cu-Mg-Ag合金的制备方法比较简单，生产过程步骤较少，对生产设备的要求低，在原有的传统铝合金生产设备上就可以进行，便于该合金材料的生产和推广。
(3)本发明提供的Al-Cu-Mg-Ag合金及其制备方法由于成本大大降低，生产过程简单易操作，具有很好的市场应用前景和推广价值。
具体实施方式
为使本发明更加容易理解，下面将结合实施例来详细说明本发明，这些实施例仅起说明性作用，并不局限于本发明的应用范围。
【实施例1】
根据下述表1的合金成分表中所示的1#样品配制合金成分，在750℃进行熔炼，并进行在线除气除渣和半连续铸造处理，得到铸锭。对铸锭进行两级均匀化热处理，具体过程为：先在410℃下保温18h，然后在485℃下保温48h。将均匀化热处理后的材料在400℃条件下挤压成棒状型材，并进行固溶时效处理，具体过程为：固溶制度为在520℃保温2h，时效制度为在165℃保温32h。
对得到的1#合金进行强度测试，包括室温力学性能测试、160℃和200℃高温条件下的力学性能测试以及160℃和200℃高温条件下热暴露后的力学性能测试，测试结果见表2。
【实施例2】
根据下述表1的合金成分表中所示的2#样品配制合金成分，在750℃进行熔炼，并进行在线除气除渣和半连续铸造处理，得到铸锭。对铸锭进行两级均匀化热处理，具体过程为：先在410℃下保温18h，然后在485℃下保温48h。将均匀化热处理后的材料在400℃条件下热挤压成棒状型材，并进行固溶时效处理，具体过程为：固溶制度为在520℃保温2h，时效制度为在165℃保温32h。
对得到的2#合金进行强度测试，包括室温力学性能测试、160℃和200℃高温条件下的力学性能测试以及160℃和200℃高温条件下热暴露后的力学性能测试，测试结果见表3。
【实施例3】
根据下述表1的合金成分表中所示的3#样品配制合金成分，在750℃进行熔炼，并进行在线除气除渣和半连续铸造处理，得到铸锭。对铸锭进行两级均匀化热处理，具体过程为：先在410℃下保温18h，然后在485℃下保温48h。将均匀化热处理后的材料在400℃条件下挤压成棒状型材，并进行固溶时效处理，具体过程为：固溶制度为在520℃保温2h，时效制度为在165℃保温12h。
对得到的3#合金进行强度测试，包括室温力学性能测试、160℃和200℃高温条件下的力学性能测试以及160℃和200℃高温条件下热暴露后的力学性能测试，测试结果见表4。
【实施例4】
根据下述表1的合金成分表中所示的4#样品配制合金成分，在750℃进行熔炼，并进行在线除气除渣和半连续铸造处理，得到铸锭。对铸锭进行两级均匀化热处理，具体过程为：先在410℃下保温22h，然后在485℃下保温44h。将均匀化热处理后的材料在400℃条件下热轧成棒状型材，并进行固溶时效处理，具体过程为：固溶制度为在520℃保温2h，时效制度为在165℃保温24h。
对得到的4#合金进行强度测试，包括室温力学性能测试、160℃和200℃高温条件下的力学性能测试以及160℃和200℃高温条件下热暴露后的力学性能测试，测试结果见表5。
【实施例5】
根据下述表1的合金成分表中所示的5#样品配制合金成分，在750℃进行熔炼，并进行在线除气除渣和半连续铸造处理，得到铸锭。对铸锭进行两级均匀化热处理，具体过程为：先在410℃下保温24h，然后在485℃下保温40h。将均匀化热处理后的材料在400℃条件下挤压成棒状型材，并进行固溶时效处理，具体过程为：固溶制度为在520℃保温2h，时效制度为在165℃保温32h。
对得到的5#合金进行强度测试，包括室温力学性能测试、160℃和200℃高温条件下的力学性能测试以及160℃和200℃高温条件下热暴露后的力学性能测试，测试结果见表6。
【实施例6】
根据下述表1的合金成分表中所示的6#样品配制合金成分，在750℃进行熔炼，并进行在线除气除渣和半连续铸造处理，得到铸锭。对铸锭进行两级均匀化热处理，具体过程为：先在410℃下保温20h，然后在485℃下保温36h。将均匀化热处理后的材料在400℃条件下挤压成棒状型材，并进行固溶时效处理，具体过程为：固溶制度为在520℃保温2h，时效制度为在165℃保温32h。
对得到的6#合金进行强度测试，包括室温力学性能测试、160℃和200℃高温条件下的力学性能测试以及160℃和200℃高温条件下热暴露后的力学性能测试，测试结果见表7。
【实施例7】
根据下述表1的合金成分表中所示的7#样品配制合金成分，在750℃进行熔炼，并进行在线除气除渣和半连续铸造处理，得到铸锭。对铸锭进行两级均匀化热处理，具体过程为：先在410℃下保温18h，然后在485℃下保温48h。将均匀化热处理后的材料在400℃条件下挤压成棒状型材，并进行固溶时效处理，具体过程为：固溶制度为在520℃保温2h，时效制度为在165℃保温12h。
对得到的7#合金进行强度测试，包括室温力学性能测试、160℃和200℃高温条件下的力学性能测试以及160℃和200℃高温条件下热暴露后的力学性能测试，测试结果见表8。
【实施例8】
根据下述表1的合金成分表中所示的8#样品配制合金成分，在750℃进行熔炼，并进行在线除气除渣和半连续铸造处理，得到铸锭。对铸锭进行两级均匀化热处理，具体过程为：先在410℃下保温22h，然后在485℃下保温40h。将均匀化热处理后的材料在400℃条件下热挤压成棒状型材，并进行固溶时效处理，具体过程为：固溶制度为在520℃保温2h，时效制度为在165℃保温24h。
对得到的8#合金进行强度测试，包括室温力学性能测试、160℃和200℃高温条件下的力学性能测试以及160℃和200℃高温条件下热暴露后的力学性能测试，测试结果见表9。
【实施例9】
根据下述表1的合金成分表中所示的9#样品配制合金成分，在750℃进行熔炼，并进行在线除气除渣和半连续铸造处理，得到铸锭。对铸锭进行两级均匀化热处理，具体过程为：先在410℃下保温20h，然后在485℃下保温44h。将均匀化热处理后的材料在400℃条件下挤压成棒状型材，并进行固溶时效处理，具体过程为：固溶制度为在520℃保温2h，时效制度为在165℃保温12h。
对得到的9#合金进行强度测试，包括室温力学性能测试、160℃和200℃高温条件下的力学性能测试以及160℃和200℃高温条件下热暴露后的力学性能测试，测试结果见表10。
【实施例10】
根据下述表1的合金成分表中所示的10#样品配制合金成分，在750℃进行熔炼，并进行在线除气除渣和半连续铸造处理，得到铸锭。对铸锭进行两级均匀化热处理，具体过程为：先在410℃下保温20h，然后在485℃下保温36h。将均匀化热处理后的材料在400℃条件下挤压成棒状型材，并进行固溶时效处理，具体过程为：固溶制度为在520℃保温2h，时效制度为在165℃保温12h。
对得到的10#合金进行强度测试，包括室温力学性能测试、160℃和200℃高温条件下的力学性能测试以及160℃和200℃高温条件下热暴露后的力学性能测试，测试结果见表11。
【实施例11】
根据下述表1的合金成分表中所示的11#样品配制合金成分，在750℃进行熔炼，并进行在线除气除渣和半连续铸造处理，得到铸锭。对铸锭进行两级均匀化热处理，具体过程为：先在410℃下保温24h，然后在485℃下保温48h。将均匀化热处理后的材料在400℃条件下挤压成棒状型材，并进行固溶时效处理，具体过程为：固溶制度为在520℃保温2h，时效制度为在165℃保温6h。
对得到的11#合金进行强度测试，包括室温力学性能测试、160℃和200℃高温条件下的力学性能测试以及160℃和200℃高温条件下热暴露后的力学性能测试，测试结果见表12。
【实施例12】
根据下述表1的合金成分表中所示的12#样品配制合金成分，在750℃进行熔炼，并进行在线除气除渣和半连续铸造处理，得到铸锭。对铸锭进行两级均匀化热处理，具体过程为：先在410℃下保温18h，然后在485℃下保温48h。将均匀化热处理后的材料在400℃条件下挤压成棒状型材，并进行固溶时效处理，具体过程为：固溶制度为在520℃保温2h，时效制度为在165℃保温10h。
对得到的12#合金进行强度测试，包括室温力学性能测试、160℃和200℃高温条件下的力学性能测试以及160℃和200℃高温条件下热暴露后的力学性能测试，测试结果见表13。
【对比例1】
根据下述表1的合金成分表中所示的13#样品配制合金成分，在750℃进行熔炼，并进行在线除气除渣和半连续铸造处理，得到铸锭。对铸锭进行两级均匀化热处理，具体过程为：先在410℃下保温18h，然后在485℃下保温48h。将均匀化热处理后的材料在400℃条件下挤压成棒状型材，并进行固溶时效处理，具体过程为：固溶制度为在520℃保温2h，时效制度为在165℃保温12h。
对得到的13#合金进行强度测试，包括室温力学性能测试、160℃和200℃高温条件下的力学性能测试以及160℃和200℃高温条件下热暴露后的力学性能测试，测试结果见表14。
【对比例2】
根据下述表1的合金成分表中所示的14#样品配制合金成分，在750℃进行熔炼，并进行在线除气除渣和半连续铸造处理，得到铸锭。对铸锭进行两级均匀化热处理，具体过程为：先在410℃下保温18h，然后在485℃下保温48h。将均匀化热处理后的材料在400℃条件下挤压成棒状型材，并进行固溶时效处理，具体过程为：固溶制度为在520℃保温2h，时效制度为在165℃保温32h。
对得到的14#合金进行强度测试，包括室温力学性能测试、160℃和200℃高温条件下的力学性能测试以及160℃和200℃高温条件下热暴露后的力学性能测试，测试结果见表15。
【对比例3】
根据下述表1的合金成分表中所示的15#样品配制合金成分，在750℃进行熔炼，并进行在线除气除渣和半连续铸造处理，得到铸锭。对铸锭进行两级均匀化热处理，具体过程为：先在410℃下保温18h，然后在485℃下保温48h。将均匀化热处理后的材料在400℃条件下挤压成棒状型材，并进行固溶时效处理，具体过程为：固溶制度为在520℃保温2h，时效制度为在165℃保温32h。
对得到的15#合金进行强度测试，包括室温力学性能测试、160℃和200℃高温条件下的力学性能测试以及160℃和200℃高温条件下热暴露后的力学性能测试，测试结果见表16。
上述各实施例和对比例中，和各个合金样品进行强度测试时，采用的均为本领域常规采用的国标测试方法。
表1
表2
表3
表4
表5
表6
表7
表8
表9
表10
表11
表12
表13
表14
表15
表16
通过实施例1-12和对比例1-3的测试数据可以看出，通过控制本发明的合金中Ag的重量含量在0.15-0.3％，并控制Mg/Ag重量比为1.5-4.5，能够使合金室温和高温条件下均具有较高的力学性能，足够满足工业应用，尤其是在160℃和200℃热暴露后，仍然能够保有优异的强度性能。因此，本发明提供的Al-Cu-Mg-Ag合金能够在降低Ag含量、节省大量成本的情况下，仍然具有优异力学性能，具有很好的市场应用前景和推广价值。
以上所述的仅是本发明的优选实例。应当指出对于本领域的普通技术人员来说，在本发明所提供的技术启示下，作为本领域的公知常识，还可以做出其它等同变型和改进，也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种Al-Cu-Mg-Ag合金，以合金的总重量为基准，所述合金中各成分的重量百分比为：6%-6.8%Cu、0.46%-0.68%Mg、0.15%-0.19%Ag、0.3%-0.6%Mn、0.05%-0.15%Zr、0.1%-0.2%Ti、余量为Al和不可避免杂质，其中，所述合金中Mg和Ag的重量配比为：2.7≤Mg/Ag≤4.4；
所述Al-Cu-Mg-Ag合金的制备方法，包括以下步骤：
步骤A、将合金中的各成分混合后进行熔炼和铸造，得到铸锭；
步骤B、对所述铸锭进行两级均匀化热处理，并进行成型处理；
步骤B中，所述两级均匀化热处理条件包括：第一级均匀化热处理温度为410-430℃、时间为18-24h，第二级均匀化热处理温度为460-490℃、时间为36-48h；
步骤C：对所述步骤B得到的产品进行固溶时效处理；
固溶处理温度为490-530℃，固溶处理时间为1-3h，时效处理温度为155-190℃，时效处理时间为4-36h。
2.根据权利要求1所述的合金，其特征在于，所述合金中Mg的重量百分比为0.56%-0.68%。
3.根据权利要求1所述的合金，其特征在于，以合金的总重量为基准，所述合金中各成分的重量百分比为：6%-6.73%Cu、0.47%-0.68%Mg、0.15%-0.19%Ag、0.3%-0.4%Mn、0.05%-0.11%Zr、0.1%-0.2%Ti、余量为Al和不可避免杂质。
4.根据权利要求3所述的合金，其特征在于，以合金的总重量为基准，所述合金中各成分的重量百分比为：6.0%-6.52%Cu、0.56%-0.68%Mg、0.15%-0.19%Ag、0.3%-0.4%Mn、0.05%-0.11%Zr、0.1%-0.2%Ti、余量为Al和不可避免杂质。
5.一种权利要求1-4中任意一项所述的Al-Cu-Mg-Ag合金在制备耐热铝合金过程中的应用。
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