1.一種新型高強(qiáng)度耐腐蝕稀土鋁合金材料,其特征在于,其成分為:2~6wt%Zn,1~3wt%Mg,0.05~0.4wt%Cu,0.1~0.5wt%Ce,0.1~0.5wt%Sc,0.07~0.4wt%Er,鋁為平衡余量;
在室溫下其維氏硬度不小于120HV,室溫抗拉強(qiáng)度不小于380Mpa,伸長(zhǎng)率不小于5%;
在234g/LNaCl+50g/LKN03+6.5mlHNO3的混合酸性鹽溶液中試驗(yàn)時(shí)間48h后,材料的剝落腐蝕等級(jí)不低于EA級(jí);
在應(yīng)力腐蝕環(huán)境為3.0wt%NaCl+0.5wt%H202的鹽溶液中,材料的最長(zhǎng)斷裂時(shí)間不低于220小時(shí)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型高強(qiáng)度耐腐蝕稀土鋁合金材料,其特征在于,Er原子與Sc原子比例應(yīng)符合下式:Er:Sc原子比為2.5~3.0:1。
3.制備權(quán)利要求1或2所述一種新型高強(qiáng)度耐腐蝕稀土鋁合金材料的方法,其特征在于:按如下步驟進(jìn)行:
步驟1:將20Kg工業(yè)用鋁、4~12Kg的Al-Zn中間合金,、0.17~1.33Kg的Al-Cu均勻混合并加熱充分熔化,得到一次合金化鋁合金熔體;
步驟2:將20Kg工業(yè)用鋁、1~5Kg的Al-Ce中間合金,均勻混合并充分熔化,得到二次合金化鋁合金熔體;
步驟3:將10~48Kg工業(yè)用鋁、5~25KgAl-Sc中間合金、0.7~4KgAl-Er中間合金均勻混合并充分熔化,得到三次合金化鋁合金熔體;
步驟4:將步驟2所得的二次合金化鋁合金熔體通過(guò)漏斗加入步驟3得到的三次合金化鋁合金熔體中,加熱并攪拌30min后,得到四次合金化鋁合金熔體;
步驟5:將步驟4得到的四次合金化鋁合金熔體,通過(guò)漏斗加入步驟1得到的一次合金化鋁合金熔體中,加熱攪拌30min后,得到五次合金化鋁合金熔體;
步驟6:用干燥的鋁箔緊密包裹1~3Kg金屬M(fèi)g塊,放入步驟5中所得的五次合金化鋁合金熔體,得到綜合合金化鋁合金熔體;
步驟7:將步驟6得到的綜合合金化鋁合金熔體在730℃的條件下攪拌,隨后加入0.50Kg六氯乙烷精煉劑進(jìn)行精煉并除渣,得到精煉后鋁合金熔體;
步驟8:將步驟7所得的精煉后鋁合金熔體在700~720℃保溫靜置30min后,倒入矩形模具型腔中,空冷后得到矩形鋁合金鑄錠;
步驟9:將步驟8所得的矩形鋁合金鑄錠放入熱處理爐中進(jìn)行均勻化處理并置于空氣中自然冷卻,得到均勻化鑄錠;
步驟10:將步驟9所得的均勻化鑄錠進(jìn)行表面切削處理,得到表面光滑的鑄錠;
步驟11:將步驟10所得表面光滑的鑄錠進(jìn)行熱軋,得到熱軋板材;
步驟12:將步驟11所得的熱軋板材進(jìn)行冷軋?zhí)幚?,得到冷軋板材?/p>
步驟13:將步驟12所得的冷軋板材進(jìn)行固溶處理,得到固溶板材;
步驟14:將步驟13所得的固溶板材進(jìn)行時(shí)效處理并淬火,得到一次時(shí)效板材;
步驟15:將步驟14所得的一次時(shí)效板材進(jìn)行二次時(shí)效處理并淬火,得到成品。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備一種新型高強(qiáng)度耐腐蝕稀土鋁合金材料的方法,其特征在于:具體按如下步驟進(jìn)行:
步驟1:將20Kg工業(yè)用鋁、4~12KgKg的Al-Zn中間合金,、0.17~1.33Kg的Al-Cu均勻混合后,裝入熔煉爐爐膛,加熱爐體至760~800℃使物料充分熔化,后將鋁合金熔體降溫至730~750℃,保溫10min后,停止加熱,得到一次合金化鋁合金熔體;
步驟2:將20Kg工業(yè)用鋁、1~5KgAl-Ce中間合金,、均勻混合后,裝入熔煉爐爐膛,加熱爐體至820~860℃使物料充分熔化,后將鋁合金熔體降溫至760~780℃,保溫10min后,停止加熱,得到二次合金化鋁合金熔體;
步驟3:將10~48Kg工業(yè)用鋁、5~25KgAl-Sc中間合金、0.7~4KgAl-Er中間合金均勻混合后,裝入熔煉爐爐膛,加熱爐體至830~850℃使物料充分熔化,后將鋁合金熔體降溫至730~760℃,保溫10min后,停止加熱,得到三次合金化鋁合金熔體;
步驟4:將步驟2所得的二次合金化鋁合金熔體通過(guò)漏斗加入步驟3得到的三次合金化鋁合金熔體中,加熱爐體,使?fàn)t體在750~760℃保溫10min后,開(kāi)啟電磁攪拌器,攪拌30min后,得到四次合金化鋁合金熔體;
步驟5:將步驟4得到的4次合金化鋁合金熔體,通過(guò)漏斗加入步驟1得到的一次合金化鋁合金熔體中,加熱爐體,使?fàn)t體在730~750℃保溫10min后,開(kāi)啟電磁攪拌器,攪拌30min后,得到五次合金化鋁合金熔體;
步驟6:用干燥的鋁箔緊密包裹1~3Kg金屬M(fèi)g塊,利用壓勺將包裹的金屬M(fèi)g塊壓入步驟5中所得的五次合金化鋁合金熔體,得到綜合合金化鋁合金熔體;
步驟7:在730℃開(kāi)啟電磁攪拌器,經(jīng)過(guò)30min的電磁攪拌,加熱熔煉爐,使?fàn)t體在740~760℃保溫10min后,加入0.50Kg六氯乙烷精煉劑進(jìn)行精煉并除渣,得到精煉后鋁合金熔體;
步驟8:將步驟7所得的精煉后鋁合金熔體在700~720℃保溫靜置30min后,緩慢倒入矩形模具型腔中,空冷后得到方形鋁合金鑄錠;
步驟9:將步驟8所得的長(zhǎng)方形鋁合金鑄錠放入熱處理爐中進(jìn)行均勻化處理,保溫溫度為400℃~500℃,保溫時(shí)間為12h~24h,置于空氣中使之自然冷卻,得到均勻化鑄錠;
步驟10:將步驟9所得的均勻化鑄錠進(jìn)行表面切削處理,去除鑄錠表面缺陷,得到表面光滑的鑄錠;
步驟11:將步驟10所得光滑的鑄錠進(jìn)行熱軋,熱軋前鑄錠在400~500℃下預(yù)熱4~8h,熱軋溫度為300~400℃,變形量60%~70%,得到板厚為10.0mm的熱軋板材;
步驟12:將步驟11所得的熱軋板材進(jìn)行冷軋?zhí)幚?,冷軋前?duì)板材進(jìn)行退火處理,退火溫度為300~500℃,保溫時(shí)間為1~5h,隨爐冷,板材冷軋變形量為80%,得到2mm厚的冷軋板材;
步驟13:將步驟11所得的冷軋板材進(jìn)行固溶處理,固溶溫度為500~550℃,保溫時(shí)間為2~4h,取出板材,并丟入水中做淬火處理,得到固溶板材;
步驟14:將步驟13所得的固溶板材,立即放入鼓風(fēng)干燥箱中進(jìn)行時(shí)效處理,時(shí)效溫度為:120~150℃,時(shí)效時(shí)間為4~16h,取出立即丟入水中,淬火處理,得到一次時(shí)效板材;
步驟15:將步驟14所得的一次時(shí)效板材,放入鼓風(fēng)干燥箱中進(jìn)行時(shí)效處理,時(shí)效溫度為:150~180℃,時(shí)效時(shí)間為2~12h,取出立即丟入水中,淬火處理,得到成品。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備一種新型高強(qiáng)度耐腐蝕稀土鋁合金材料的方法,其特征在于:
在步驟1中,工業(yè)用鋁的純度為99.7wt%,Al-Zn中間合金的成分為50wt%Zn與50wt%Al,Al-Cu的成分為30wt%Cu與70wt%Al;
在步驟2中,工業(yè)用鋁的純度為99.7wt%,Al-Ce中間合金的成分為10wt%Ce與90wt%Al;
在步驟3中,工業(yè)用鋁的純度為99.7wt%,Al-Sc中間合金的成分為2wt%Sc與98wt%Al,Al-Er中間合金的成分為10wt%Er與90wt%Al。