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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109735731A(43)申请公布日2019.05.10(21)申请号201910158378.7(22)申请日2019.03.01(71)申请人合肥工业大学地址230000安徽省合肥市屯溪路193号(72)发明人秦永强尚红标刘非非周士昂陈顺华王岩崔接武郑红梅张勇吴玉程(74)专利代理机构北京轻创知识产权代理有限公司11212代理人沈尚林(51)Int.Cl.C22C1/02(2006.01)C22F1/053(2006.01)C22C21/10(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种制备超细晶高强铝合金的工艺方法(57)摘要本发明涉及一种制备超细晶高强铝合金的工艺方法,包括如下步骤:(1)采用正压立式离心真空感应熔铸炉,熔炼铸造的Al-Zn-Mg-Cu系铝合金铸锭;(2)对铸造后的Al-Zn-Mg-Cu系铝合金铸锭进行固溶和时效处理;(3)采用连续挤压工艺,对固溶时效处理后的铸锭进行挤压及过水处理,形成挤压Al-Zn-Mg-Cu铝合金挤压板;(4)对Al-Zn-Mg-Cu铝合金挤压板表面进行打磨处理;(5)在经过打磨处理后的Al-Zn-Mg-Cu铝合金挤压板进行多道次搅拌摩擦加工处理,同时进行极冷处理。经过上述处理后的铝合金的强度和塑性都得到了显著的提高,抗拉强度从461.3Mpa提高到556.8Mpa,延伸率从12.2%提高到20.1%。CN109735731ACN109735731A权利要求书1/1页1.一种制备超细晶高强铝合金的工艺方法,其特征在于:包括如下步骤:(1)采用正压立式离心真空感应熔铸炉,熔炼铸造的Al-Zn-Mg-Cu系铝合金铸锭;(2)对铸造后的Al-Zn-Mg-Cu系铝合金铸锭进行固溶和时效处理;(3)采用连续挤压工艺,对固溶时效处理后的铸锭进行正向连续挤压随即对挤压后的板材用常温清水冲洗处理,最终形成挤压Al-Zn-Mg-Cu铝合金挤压板;(4)对Al-Zn-Mg-Cu铝合金挤压板表面进行打磨处理;(5)在经过打磨处理后的Al-Zn-Mg-Cu铝合金挤压板进行多道次搅拌摩擦加工处理,同时进行极冷处理。2.根据权利要求1所述的一种制备超细晶高强铝合金的工艺方法,其特征在于:步骤(1)中熔炼温度为755-765℃。3.根据权利要求2所述的一种制备超细晶高强铝合金的工艺方法,其特征在于:步骤(1)中熔炼温度为760℃。4.根据权利要求1所述的一种制备超细晶高强铝合金的工艺方法,其特征在于:步骤(2)中固溶处理的温度为590-610℃,保温3.8-4.2h;时效处理的温度为115-125℃,保温7.5-8.5h。5.根据权利要求4所述的一种制备超细晶高强铝合金的工艺方法,其特征在于:步骤(2)中固溶处理的温度为600℃,保温4h;时效处理的温度为120℃,保温8h。6.根据权利要求1所述的一种制备超细晶高强铝合金的工艺方法,其特征在于:步骤(5)中多道次搅拌摩擦加工处理的方向为来回反复进行,搅拌头行进速度为60-180mm/min,旋转速度为900-1100rpm。7.根据权利要求1所述的一种制备超细晶高强铝合金的工艺方法,其特征在于:步骤(5)中冷却处理的方式为用液氮进行冷却,其冷却装置是在搅拌头上方加一个液氮喷雾嘴。2CN109735731A说明书1/4页一种制备超细晶高强铝合金的工艺方法技术领域[0001]本发明涉及高性能铝合金材料塑性变形技术领域,具体涉及一种制备超细晶高强铝合金的工艺方法。背景技术[0002]Al-Zn-Mg-Cu铝合金是以Zn为主要强化元素的铝合金,属于可热处理强化铝合金,在适当的热处理条件下,其强度可以达到400-800MPa,故又可以称为高强或超高强铝合金。Al-Zn-Mg-Cu铝合金具有比强度高、加工性能好、断裂韧度高等优点。随着航空航天和现代工业的迅猛发展对Al-Zn-Mg-Cu铝合金的强度、韧性、抗腐蚀性能、可焊接性能提出了更高的要求,世界各国研究者在开发Al-Zn-Mg-Cu铝合金时,遇到了如果要提高铝合金的强度必然会降低合金焊接性能的瓶颈。各种铝合金结构件主要是通过焊接形成的,因此焊接性是Al-Zn-Mg-Cu系铝合金重要的工艺性能指标。在合金的设计时,必须综合考虑合金的各项性能指标,兼顾合金的焊接性能。因此,需要一些新的方式来提高其潜在的适用性,提高Al-Zn-Mg-Cu系合金的综合性能。[0003]搅拌摩擦加工技术是实现合金超细晶的有效方式。搅拌摩擦加工技术是在搅拌摩擦焊的基础上发展而来的一种进行材料表面改性、二次加工及复合材料制备的新方法。该技术的基本思想就是利用搅拌头与材料的锻压、摩擦及搅拌机械作用,使搅拌区域发生大塑性变形,材料软化并得到混合、破碎