本发明涉及铝合金材料，具体是涉及一种zn-mg-cu系铝合金的制备工艺。
背景技术：
1、铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。al-zn-mg-cu系铝合金属于7系超高强度铝合金，该系列合金屈强比和比强度很高，被广泛应用于航空航天以及交通运输领域。目前，国内外已开发出了7050、7055、7068、7150等一系列超高强度铝合金，然而，随着科技与社会的快速发展，以及相关行业对铝合金需求量的持续增长,通过合理的处理工艺使其满足更高性能要求，成为业界关注的焦点，作为一种可热处理时效强化型合金,热及时效处理对7xxx系列高强铝合金性能的改善起着关键的作用，本申请旨在进一步开发和优化7075铝合金配方及制备时效热处理工艺,使合金的高强、高韧、耐腐蚀等优良性能得到充分发挥，并解决7075铝合金在加工过程中容易出现裂纹或变形的问题。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本申请实施例提出了一种zn-mg-cu系铝合金的制备工艺，旨在提高铝合金材料的力学性能及抗腐蚀性，解决容易出现裂纹或变形的问题。
2、为了实现上述目的，本发明提出的制备工艺具体包括以下步骤：
3、步骤一：取7075铝合金铸锭，利用无水乙醇高压冲洗铝合金铸锭表面除杂，然后将除杂后的7075铝合金铸锭置于预烘烤炉中加热到325℃～345℃，然后再将其投入熔炼炉中，以20℃/min的速率升温至695℃～715℃融化成金属熔液，待熔炼炉内原料完全熔化后进行电磁搅拌75min，搅拌速度是80～100r/min；
4、步骤二：调整熔炼炉温度升至735℃～755℃，对铝合金熔液进行精炼处理，精炼剂采用通入n2-cl2-co混合气体来实现铝合金液熔体的联合精炼处理，精炼设定时间为12min，精炼期间电磁搅拌并除去表面的浮渣；
5、步骤三：精炼完成后，光谱分析材料成分，并依据材料真实成分，加入混合稀土元素成分(er-sc-ce)，并在熔炼温度为705℃～725℃的条件下熔化，熔化后轻微搅动合金液且不能破开合金液表面的覆盖剂，随后对合金液成分进行光谱分析检查并调整材料成分，直至满足以下要求；
6、硅≤0.15％、铁≤0.2％、铜1.3％～1.8％、锰≤0.1％、镁2.21％～3.06％、铬0.18％～0.28％、锌5.2％～7.2％、钛0.4％、混合稀土0.35％以及余量al；
7、步骤四：成分合格后，采用动态控温的高温长时的工艺对合金熔体进行静置处理，具体是先将合金熔体以6℃/min的速率升温至760℃并保温5min；再将合金熔体以4℃/min的速率升温至780℃并保温12min；之后将合金熔体以5℃/min的速率降温至755℃并保温8min；最后将合金熔体以3℃/min的速率降温至715℃并保温15min；
8、步骤五：获得的合金熔体进行重力浇铸，浇铸温度控制在675～685℃，模具温度315～325℃，浇铸速度为25mm/min，浇铸时铝液应均匀稳定的倒入模具浇口，中间不可断流，浇铸后等冒口铝液凝固完后，冷却15分钟再开模，避免高温下开模对试棒造成损伤；
9、步骤六：对合金铸锭进行均匀化处理；
10、步骤七：将合金铸锭的表层去除，并锻造成为坯料，且锻造温度设定在396℃～404℃；
11、步骤八：对制得的合金坯料进行热处理。
12、进一步的，步骤一中，铝合金铸锭逐渐熔化时，将预先配置好的覆盖剂均分成3次加入到熔炼炉中，3次加入时熔炼炉的温度分别为420℃、560℃以及680℃。
13、优选地，所述覆盖剂按重量份数计包含以下成分：氯化钠32份、氯化钾40份、氟化钙5份、三氯化铝3份以及na3aif43份。
14、进一步的，所述步骤二中，所述n2-cl2-co混合气体中各气体成分的体积v(n2):v(cl2):v(co)比为7:2:1。
15、进一步的，所述步骤三中，所述混合稀土包含sc、ce及er，且三者之间重量比为4:2:1。
16、进一步的，所述步骤三中，所述cu:mg:zn之间的重量比为1:1.7:4。
17、进一步的，所述步骤六中，均匀化处理依次包含以下阶段：
18、ⅰ、均匀化温度为358℃～362℃，保温时间为8h；
19、ⅱ、均匀化温度为444℃～448℃，保温时间为16h；
20、ⅲ、均匀化温度为536℃～542℃，保温时间为24h；
21、ⅳ、空冷至室温；且阶段ⅰ前，合金铸锭升温速率为120℃/h；阶段ⅰ至ⅱ过程中，合金铸锭升温速率为80℃/h；阶段ⅱ至ⅲ过程中，合金铸锭升温速率为60℃/h。
22、进一步的，所述步骤八中，热处理依次包含以下工序：
23、固溶：处理温度458℃～462℃，保温时间为2.5h；
24、水淬：采用室温水对坯料淬火，使其冷却至室温，对坯料进行2.75％永久冷变形的预压缩；
25、一级时效：处理温度126℃～132℃，保温时间为12h；
26、二级时效：处理温度188℃～194℃，保温时间为1.5h；
27、三级时效：在零下196℃的液氮中保温25min；
28、四级时效：处理温度126℃～132℃，保温时间为8h；且固溶处理前，合金坯料升温速率为120℃/h；水淬室温至一级时效过程中，合金坯料升温速率为60℃/h；
29、一级时效至二级时效过程中，合金坯料升温速率为80℃/h；
30、二级时效至三级时效过程中，合金坯料冷却速率为150℃/h；
31、三级时效过程至四级时效过程中，合金坯料升温速率为100℃/h。
32、与现有技术相比，本发明至少具有如下的有益效果：在7075铝合金原配方基础上，本申请实施例通过对合金中fe、si、cu、mg和zn等元素成分进行调整、对cu、mg与zn三者之间的配比上、混合稀土添加及其元素成分的选择与配比上以及合金的均匀化和热处理的优化改进，使得本申请实施例制备得到的铝合金材料具有更高的抗拉强度、屈服强度以及断裂伸长率，合金材料的剥落腐蚀等级达到ea级别，并且解决了7075铝合金在加工过程中容易出现裂纹或变形的问题，显著地提高了铝合金材料的性能，拓宽其应用场合与领域，满足了日益增长的社会与科技发展需求。
1.一种zn-mg-cu系铝合金的制备工艺，其特征在于，包含以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述步骤一中，铝合金铸锭逐渐熔化时，将预先配置好的覆盖剂均分成3次加入到熔炼炉中，3次加入时熔炼炉的温度分别为420℃、560℃以及680℃。
3.根据权利要求2所述的制备工艺，其特征在于，所述覆盖剂按重量份数计包含以下成分：氯化钠32份、氯化钾40份、氟化钙5份、三氯化铝3份以及na3aif43份。
4.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述步骤二中，所述n2-cl2-co混合气体中各气体成分的体积v(n2):v(cl2):v(co)比为7:2:1。
5.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述步骤三中，所述混合稀土包含sc、ce及er，且三者之间重量比为4:2:1。
6.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述步骤三中，所述cu:mg:zn之间的重量比为1:1.7:4。
7.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述步骤六中，均匀化处理依次包含以下阶段：
8.根据权利要求7所述的制备工艺，其特征在于，阶段ⅰ前，合金铸锭升温速率为120℃/h；阶段ⅰ至ⅱ过程中，合金铸锭升温速率为80℃/h；阶段ⅱ至ⅲ过程中，合金铸锭升温速率为60℃/h。
9.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述步骤八中，所述热处理依次包含以下工序：
10.根据权利要求9所述的制备工艺，其特征在于，固溶处理前，合金坯料升温速率为120℃/h；水淬室温至一级时效过程中，合金坯料升温速率为60℃/h；
