[发明专利]利用电导率快速检测铝合金淬透性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用电导率快速检测变形铝合金淬透性的方法。

背景技术

Al-Zn-Mg-Cu和Al-Cu-Mg系铝合金分别属于7000系和2000系高强铝合金， 是典型的时效强化铝合金，在航空航天领域有着广泛的应用。大部分可时效强化 铝合金在时效热处理前需要首先进行固溶处理。固溶处理的完全与否直接影响到 后续的时效热处理，进而影响到合金的最终性能。由于铝合金导热系数高，散热 快，因此具有小截面尺寸的铝合金结构件不存在淬透性的问题。但是，航空航天 工业的快速发展，要求采用整块高强铝合金厚板或模锻件作为承力件来替代传统 的铆接件。因此，高强铝合金也和钢一样面临着一个淬透性的问题。合金板材、 锻件厚度越厚，淬透性问题越严重。因此，建立一套适用于大截面尺寸变形铝合 金淬透性的评价体系，对于航空航天工业的选材、铝合金的热处理规范都具有重 要意义。

所谓铝合金的淬透性，是指合金经过固溶处理后在淬火过程中保持固溶组织 的能力。由于铝合金具有较高的导热系数，因此当合金厚度小于60mm时，合金 在淬火过程中一般都能获得完全的固溶组织，而不会产生“淬不透”的现象。随 着合金截面尺寸的的增大，在固溶后的淬火过程中，合金的心部很可能出现淬不 透的现象，从而影响后续的时效过程和合金的力学性能。

发明内容

本发明的目的就在于开发一种利用电导率快速检测铝合金淬透性的方法。

为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种利用电导率快速检测铝合金淬透性的方法，该方法包括下述步骤：

(1)、对铝合金材料淬透性进行检测，该铝合金材料包括铝合金板材或锻件；

(2)、铝合金材料经过固溶处理后，对固溶态的铝合金材料进行端淬处理；

(3)、对于端淬处理后的固溶态的铝合金材料，测量其距淬火端所在的端淬 面不同距离的部位的电导率；

(4)、以距淬火端的距离为横坐标，以距端淬面不同距离的部位上的电导率 为纵坐标，将步骤(3)中测量的距端淬面不同距离的部位的电导率连接成曲线， 从而确定铝合金材料的淬透性。

固溶时效强化型铝合金的电导率与合金的固溶程度有密切关系。合金中固溶 程度越充分，合金的晶格畸变越严重，电子运动受到的阻碍程度就越大，反映在 电导率上表现为电导率数值越低；反之，当合金固溶程度越小，晶格畸变也就越 小，电子在晶格间的运动所受到的阻力就越小，反映在电导率上表现为电导率数 值越高。当合金的淬透性较好时，在淬火过程中，合金的整体固溶程度相近，因 此合金不同部位的电导率变化不大；反之，如果合金淬透性较差，在淬火过程中， 合金心部保留固溶组织的能力就越差，因此晶格畸变越小，电子运动受到的阻力 就越小，从而电导率越高。利用电导率的这种变化特点，可以快速而有效的检测 铝合金的淬透性。

在所述的步骤(1)中，所述的铝合金板材或锻件是经过热轧或自由锻或模 锻而获得。

在所述的步骤(2)中，所述的固溶处理为在400～550℃条件下进行的固溶 热处理，并在固溶热处理之后再进行时效热处理强化。

在所述的步骤(2)中，固溶处理采用盐浴固溶处理或电阻炉固溶处理。

在所述的步骤(3)中，电导率的测量是从端淬面开始，在每距离端淬面 3～5mm的平面上测量电导率；电导率测量按照相应的国标进行；对于同一个端 淬处理后的固溶态的铝合金材料，其测试长度不小于60mm，即从端淬面到所测 量电导率的最后的平面距离不小于60mm。

固溶处理是提高铝合金性能的一种重要的手段，利用电导率指标快速检测铝 合金的淬透性，对于选择合适的淬火介质，改进热处理工艺，提高铝合金的淬透 性有着重要意义。本发明针对变形铝合金淬透性检测方法进行了大量的研究工 作，获取了一定的试验数据，研究结果表明，采用本发明的方法对铝合金进行淬 透性的评价，能够快速、有效地评价出铝合金的淬透性，从而为航空航天工业选 材以及铝合金热处理工艺优化提供技术支撑。

本发明涉及到的一种利用电导率快速检测变形铝合金淬透性的方法的优点 在于：

(1)、本发明的方法操作简单易行。可以利用便携式电导仪实时进行检测。

(2)、本发明的方法检测快速有效。电导率测试对样品表面要求低，测得的 电导率数值能够有效地反映出材料的淬透性变化趋势，从而能够快速地对铝合金 的淬透性进行评价。