具体技术细节
[0005] 针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种高强度大塑性耐蚀的Al‑Zn‑Mn‑Cu‑Mg铝合金及其应用；本发明所述Al‑Zn‑Mn‑Cu‑Mg铝合金使用Mn元素作为重要合金元素，通过锰(Mn)元素提高耐蚀性，使合金同时兼具优异抗腐蚀性能；所述Al‑Zn‑Mn‑Cu‑Mg铝合金降低Mg、Cu元素含量，调控η相和θ相的析出量和分布，制备出具有超过550MPa的抗拉强度与不低于20％延伸率，属于具有高塑性变形能力的超高强铝合金，适合应用于交通运载、航空航天等领域的型材加工，具有很好的实用性。
[0006] 为了实现上述技术目的，本发明采用以下技术手段。
[0007] 本发明首先提供了一种高强度大塑性耐蚀的Al‑Zn‑Mn‑Cu‑Mg铝合金，所述Al‑Zn‑Mn‑Cu‑Mg铝合金的成分包括：Zn：6.5wt.％～9.5wt.％、Mn：0.6wt.％～1.3wt.％、Cu：0.4wt.％～1.2wt.％、Mg：0.4wt.％～1.2wt.％，其它杂质总含量不超过0.15wt.％，且单个杂质成分含量不超过0.02wt.％，余量为Al。
[0008] 优选地，所述Al‑Zn‑Mn‑Cu‑Mg铝合金中，Mn/Zn质量比0.09～0.16，Mn/Cu和Mn/Mg质量比≥1.00，Cu/Mg质量比0.50～1.29。
[0009] 本发明还提供了上述Al‑Zn‑Mn‑Cu‑Mg铝合金在制备Al‑Zn‑Mn‑Cu‑Mg铝合金板材中的应用。
[0010] 本发明还提供了Al‑Zn‑Mn‑Cu‑Mg铝合金板材的制备方法，具体包括如下步骤：
[0011] (1)根据上述高强度大塑性耐蚀的Al‑Zn‑Mn‑Cu‑Mg铝合金的成分计算并称取Al‑Zn‑Mn‑Cu‑Mg铝合金的原料；
[0012] (2)将步骤(1)中称取到的原料熔炼成Al‑Zn‑Mn‑Cu‑Mg合金熔体，然后将Al‑Zn‑Mn‑Cu‑Mg合金熔体加入到预热后的铸型模具中，随后自然冷却，得到合金铸锭；
[0013] (3)将合金铸锭预热保温，保温结束后进行锻压制造厚板，锻压结束得到厚板；然后将厚板冷却至室温并清洗，得到去除表面污渍的厚板；
[0014] (4)将去除表面污渍的厚板重新进行保温处理，处理结束后得到预备厚板；
[0015] (5)使用双辊轧制将预备厚板进行多道次轧制，每道次轧制后均进行保温处理，保温处理结束后再次进行轧制，直至设计厚度；
[0016] (6)轧制结束后得到高强度大塑性耐蚀的Al‑Zn‑Mn‑Cu‑Mg铝合金的板材。
[0017] 优选地，步骤(1)中，所述原料包括工业纯铝、工业纯锌、工业纯锰或Al‑Mn中间合金、工业纯铜或Al‑Cu中间合金、工业纯镁或Al‑Mg中间合金。
[0018] 优选地，步骤(2)中，所述铸型模具预热至350℃～410℃。
[0019] 优选地，步骤(3)中，所述预热保温的条件为在430℃～480℃下保温45min～70min。
[0020] 优选地，步骤(3)中，所述锻压的条件为：下压速率为5mm/s～15mm/s，连续锻压至步骤(2)中合金铸锭尺寸的2/3～1/3，锻压过程中不控制温度。
[0021] 优选地，步骤(4)中，所述保温处理为在420℃～460℃下保温30min～60min。
[0022] 优选地，步骤(5)中，所述多道次轧制的步骤为：第一道次下压量为预备厚板尺寸的15％～30％，后续每道次下压量为前一道次厚度10％～20％，直至轧制得到目标厚度的Al‑Zn‑Mn‑Cu‑Mg铝合金的板材；
[0023] 每一道次轧制后均在高于步骤(4)所述保温温度5℃～10℃保温处理45min～60min。优选地，步骤(5)中，所述Al‑Zn‑Mn‑Cu‑Mg铝合金的板材厚度为1mm～4mm。
[0024] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
[0025] 本发明提供了一种基于Al‑Zn‑Mn‑Cu‑Mg合金系的高强高韧耐腐蚀的Al‑Zn系合金，在通用生产条件下，所设计合金具有超过500MPa的屈服强度并且具有不低于20％延伸率，属于具有高塑性变形能力的超高强铝合金，且其优于现有技术中延伸率不超过15％的超高强铝合金。
[0026] 本发明所述一种高强度大塑性耐蚀的Al‑Zn‑Mn‑Cu‑Mg铝合金制备板材时，避免了等通道挤压、高压扭转等剧烈塑性成形工艺的使用。同时，降低Mg、Cu元素含量，从而降低了η相和θ相的析出量，进而降低其晶界连续分布倾向，并通过Mn元素提高耐蚀性和增强力学性能，使合金同时兼具优异抗腐蚀性能。
[0027] 在本发明中，Mn元素在铝合金中能够形成Al‑Mn相(主要类型为Al6Mn和Al12Mn两类)，该相与铝合金基体(α‑Al相)具有较小的电位差；同时在合理的热加工工艺下其析出相尺寸处于纳米尺度，能够起到很好的强化效果。因此，Mn元素可以实现超高强铝合金耐蚀性的改善。另一方面，Al‑Mn相还可以细化再结晶晶粒，对于提高铝合金塑韧性具有较显著的作用。
法律保护范围
涉及权利要求数量10：其中独权2项，从权-2项
1.一种高强度大塑性耐蚀的Al‑Zn‑Mn‑Cu‑Mg铝合金，其特征在于，所述Al‑Zn‑Mn‑Cu‑Mg铝合金的成分包括：Zn：6.5wt.％～9.5wt.％、Mn：0.6wt.％～1.3wt.％、Cu：0.4wt.％～
1.2wt.％、Mg：0.4wt.％～1.2wt.％，其它杂质总含量不超过0.15wt.％，且单个杂质成分含量不超过0.02wt.％，余量为Al。
2.根据权利要求1所述的高强度大塑性耐蚀的Al‑Zn‑Mn‑Cu‑Mg铝合金，其特征在于，所述Al‑Zn‑Mn‑Cu‑Mg铝合金中，Mn/Zn质量比0.09～0.16，Mn/Cu和Mn/Mg质量比≥1.00，Cu/Mg质量比0.50～1.29。
3.权利要求1或2所述的Al‑Zn‑Mn‑Cu‑Mg铝合金在制备Al‑Zn‑Mn‑Cu‑Mg铝合金板材中的应用。
4.一种Al‑Zn‑Mn‑Cu‑Mg铝合金板材的制备方法，其特征在于，包括：
(1)根据权利要求1或2所述的高强度大塑性耐蚀的Al‑Zn‑Mn‑Cu‑Mg铝合金的成分计算并称取Al‑Zn‑Mn‑Cu‑Mg铝合金的原料；
(2)将步骤(1)中称取到的原料熔炼成Al‑Zn‑Mn‑Cu‑Mg合金熔体，然后将Al‑Zn‑Mn‑Cu‑Mg合金熔体加入到预热后的铸型模具中，随后自然冷却，得到合金铸锭；
(3)将合金铸锭预热保温，保温结束后进行锻压制造厚板，锻压结束得到厚板；然后将厚板冷却至室温并清洗，得到去除表面污渍的厚板；
(4)将去除表面污渍的厚板重新进行保温处理，处理结束后得到预备厚板；
(5)使用双辊轧制将预备厚板进行多道次轧制，每道次轧制后均进行保温处理，保温处理结束后再次进行轧制，直至设计厚度；
(6)轧制结束后得到高强度大塑性耐蚀的Al‑Zn‑Mn‑Cu‑Mg铝合金的板材。
5.根据权利要求4所述的Al‑Zn‑Mn‑Cu‑Mg铝合金板材的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述原料包括工业纯铝、工业纯锌、工业纯锰或Al‑Mn中间合金、工业纯铜或Al‑Cu中间合金、工业纯镁或Al‑Mg中间合金。
6.根据权利要求4所述的Al‑Zn‑Mn‑Cu‑Mg铝合金板材的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述铸型模具预热至350℃～410℃。
7.根据权利要求4所述的Al‑Zn‑Mn‑Cu‑Mg铝合金板材的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述预热保温的条件为在430℃～480℃下保温45min～70min。
8.根据权利要求4所述的Al‑Zn‑Mn‑Cu‑Mg铝合金板材的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述锻压的条件为：下压速率为5mm/s～15mm/s，连续锻压至步骤(2)中合金铸锭尺寸的2/3～1/3，锻压过程中不控制温度。
9.根据权利要求4所述的Al‑Zn‑Mn‑Cu‑Mg铝合金板材的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述保温处理为在420℃～460℃下保温30min～60min。
10.根据权利要求4所述的Al‑Zn‑Mn‑Cu‑Mg铝合金板材的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，所述多道次轧制的步骤为：第一道次下压量为预备厚板尺寸的15％～30％，后续每道次下压量为前一道次厚度10％～20％，直至轧制得到目标厚度的Al‑Zn‑Mn‑Cu‑Mg铝合金的板材；
每一道次轧制后均在高于步骤(4)所述保温温度5℃～10℃保温处理45min～60min。
