含有稀土元素的a7n01鋁合金及其板材的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了含有稀土元素的A7N01鋁合金，其稀土元素的重量百分比為，0.01%≤Er≤0.5%，0.01%≤La≤0.5%，其余成分符合A7N01鋁合金的國際標準。同時也公開了該鋁合金板材的制備方法。本發(fā)明不僅有效地抑制了粗晶粒層的形成，而且改善了合金的力學性能。
【專利說明】含有稀土元素的A7N01錯合金及其板材的制備方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及含有稀土元素的A7N01鋁合金及其板材的制備方法，屬于鋁合金生產(chǎn)

【技術領域】。

【背景技術】
[0002] A7N01鋁合金屬Al-Zn-Mg系合金，該合金以良好的擠壓性能和優(yōu)良的焊接性能廣 泛應用于高速列車的各個關鍵零部件上。但是這種合金擠壓時表面容易出現(xiàn)粗晶環(huán)，它們 會造成廢次品而須切除掉。粗晶環(huán)也能影響制件的力學性能和表面質(zhì)量，例如，嚴重降低其 可切削性。
[0003] A7N01合金在擠壓的過程中形成粗晶粒層的主要是二次再結(jié)晶導致的。目前抑制 粗晶粒層的途徑主要是控制擠壓及熱處理工藝，以及通過提高的含量，但通過工藝很難控 制粗晶粒層的形成。
[0004] 合金中元素的性質(zhì)和濃度，對合金的再結(jié)晶溫度有顯著的影響。在鋁合金中，目 前主要通過提高Mn、Cr、Zr的含量從而提高其再結(jié)晶溫度，但Mn、Cr、Zr的提高會造成擠 壓性能及力學性能的惡化。最近的研究表明過渡族元素中的Sc能將鋁及鋁合金的再結(jié)晶 溫度提高100 °C以上。但有關Sc對鋁合金再結(jié)晶影響的研究，主要集中在A12Sc二元合 金系。對于較復雜的鋁合金系，只有少量評述性文獻報道，而實驗工作報道極少。但Sc 的價格昂，是黃金價格的4倍以上。另一過渡族元素 Zr與Sc的物理、化學性質(zhì)相近，加入 量對擠壓及力學性能的影響尚不明確。
[0005] 鑒于此本發(fā)明的目的在于開發(fā)一種鋁合金，能有效地抑制粗晶粒層的形成。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明實現(xiàn)了含有稀土元素的A7N01鋁合金及其板材的制備方法，有效地抑制粗 晶粒層的形成。
[0007] 為了解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是： 含有稀土元素的A7N01鋁合金，其稀土元素的重量百分比為，0.01% < Er < 0. 5%， 0. 01% < La < 0. 5%，其余成分符合A7N01鋁合金的國際標準。
[0008] 含有稀土元素的A7N01鋁合金板材的制備方法，包括以下步驟， (1) 將原料A7N01鋁合金在井式電阻爐熔煉； (2) 待合金錠升溫至750°C溶化后，按照重量加入相應的鋁鉺和鋁鑭中間合金，使鉺和 鑭能夠滿足以下條件：〇. 01%彡Er彡0. 5%，0. 01%彡La彡0. 5% ;在720°C爐溫下內(nèi)保溫 l〇-30min ； (3) 澆鑄；澆鑄溫度為715°C ; (4) 鑄錠均勻化；均勻化溫度555±5°C，均勻化時間8小時； (5) 擠壓成型；鑄棒溫度：470-490°C，模具溫度：450-480°C，擠壓速度：3. 0-3. 2m/min， 出料口溫度：490-520°C ; (6)擠壓后熱處理；自然時效。
[0009] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明不僅有效地抑制了粗晶粒層的形成，而且改善了合 金的力學性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1為未添加稀土元素的A7N01鋁合金板材的金相顯微形貌。
[0011] 圖2為本發(fā)明的一號含有稀土兀素的A7N01錯合金板材的金相顯微形貌。
[0012] 圖3為本發(fā)明的二號含有稀土兀素的A7N01錯合金板材的金相顯微形貌。
[0013] 圖4為本發(fā)明的三號含有稀土兀素的A7N01錯合金板材的金相顯微形貌。
[0014] 圖5為本發(fā)明的四號含有稀土兀素的A7N01錯合金板材的金相顯微形貌。
[0015] 圖6為本發(fā)明的五號含有稀土兀素的A7N01錯合金板材的金相顯微形貌。
[0016] 圖7為本發(fā)明的六號含有稀土兀素的A7N01錯合金板材的金相顯微形貌。
[0017] 圖8為本發(fā)明的七號含有稀土兀素的A7N01錯合金板材的金相顯微形貌。

【具體實施方式】
[0018] 下面對本發(fā)明作進一步說明。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術方 案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。
[0019] 含有稀土元素的A7N01鋁合金，其稀土元素的重量百分比為，0.01%彡Er彡0.5%， 0. 01% < La < 0. 5%，其余成分符合A7N01鋁合金的國際標準。
[0020] A7N01錯合金的國際標準如下表一 表一 A7N01錯合金的國際標準

【權利要求】
1. 含有稀土元素的A7N01鋁合金，其特征在于：其稀土元素的重量百分比為，0.01% < Er < 0. 5%，0. 01% < La < 0. 5%，其余成分符合A7N01鋁合金的國際標準。
2. 基于權利要求1所述的含有稀土元素的A7N01鋁合金板材的制備方法，其特征在于： 包括以下步驟， (1) 將原料A7N01鋁合金在井式電阻爐熔煉； (2) 待合金錠升溫至750°C溶化后，按照重量加入相應的鋁鉺和鋁鑭中間合金，使鉺和 鑭能夠滿足以下條件：〇. 01%彡Er彡0. 5%，0. 01%彡La彡0. 5% ;在720°C爐溫下內(nèi)保溫 l〇-30min ； (3) 澆鑄；澆鑄溫度為715°C ; (4) 鑄錠均勻化；均勻化溫度555±5°C，均勻化時間8小時； (5) 擠壓成型；鑄棒溫度：470-490°C，模具溫度：450-480°C，擠壓速度：3. 0-3. 2m/min， 出料口溫度：490-520°C ; (6) 擠壓后熱處理；自然時效。
【文檔編號】C22C21/10GK104046862SQ201410212513
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年5月20日 優(yōu)先權日:2014年5月20日
【發(fā)明者】武美妮, 金文濤, 岳彩昂, 高滄, 趙學武, 熊文亮 申請人:南京南車浦鎮(zhèn)城軌車輛有限責任公司