[发明专利]一种Al3Ti颗粒增强Al-Zn-Mg-Cu基铝合金的固溶处理方法

说明书

技术领域

 本发明涉及合金的固溶处理方法，尤其设计一种Al₃Ti颗粒增强Al-Zn-Mg-Cu基铝合金的固溶处理方法。

背景技术

Al-Zn-Mg-Cu铝合金系超高强铝合金，此合金具有高的比强度和硬度、耐腐蚀性强、韧性高等特点，被广泛应用于航空和航天领域，成为该领域中重要的结构材料之一。众所周知，Al-Zn-Mg-Cu系铝合金是一种可以进行热处理强化的合金，通过选择合理的热处理工艺可以很好的改善合金的组织及提高材料的硬度、强度和断裂韧性，扩展其使用范围。由于金属和合金在凝固时一般都存在枝金偏析等缺陷，必须通过合理的固溶处理制度消除和降低铸锭内应力，促使第二相溶解，提高合金元素在基体中的固溶度，改善合金的性能。Al-Zn-Mg-Cu系超高强铝合金，合金元素含量一般较高，因此固溶处理对该系合金性能的改善和提高尤为重要。目前国内外对Al-Zn-Mg-Cu系超高强铝合金的固溶处理进行大量研究，并先后开发了单级、双级和多级固溶处理工艺，并建立了相关的理论和工程应用的工艺规范，但是对于以该系合金为基体的复合材料固溶处理的研究还是甚少，因此研究和开发新型的固溶处理方法对颗粒增强Al-Zn-Mg-Cu基铝合金性能的改善和提高就显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是提供Al₃Ti颗粒增强Al-Zn-Mg-Cu基铝合金的固溶处理方法，将Al₃Ti颗粒增强Al-Zn-Mg-Cu基铝合金在450-500℃固溶温度下，分别保温1-7h实现固溶，出炉后水淬。该工艺操作简单，使用方便，能很好的将基体中第二相溶解，同时避免晶粒组织发生长大，为后续的时效处理奠定了很好的组织基础。经该工艺处理的Al₃Ti颗粒增强Al-Zn-Mg-Cu基铝合金，其强度得到很好的改善,扩大其使用范围。

本发明所述的固溶处理方法，其步骤如下：将Al₃Ti颗粒增强Al-Zn-Mg-Cu基铝合金在450-500℃固溶温度下，分别保温1-7h实现固溶，出炉后水淬，淬火转移时间不超过30s。

本发明由于采用上述工艺方法，通过固溶处理最大限度的提高合金元素的固溶度，使第二相充分溶解在基体合金内，获得过饱和固溶体，为后续的时效处理奠定了很好的组织基础。

附图说明

图1为本发明制备的Al₃Ti颗粒增强Al-Zn-Mg-Cu基铝合金分别在460℃、480℃、500℃保温1h显微组织。

图2为本发明制备的Al₃Ti颗粒增强Al-Zn-Mg-Cu基铝合金在480℃下，分别保温5h、7h显微组织。

具体实施方式

为实施本发明，将制备的Al₃Ti颗粒增强Al-Zn-Mg-Cu基铝合金在450-500℃固溶温度下，分别保温1-7h实现固溶，出炉后水淬。

本发明将通过以下实施例作进一步说明。

实施实例1。

将制备的Al₃Ti颗粒增强Al-Zn-Mg-Cu基铝合金在460℃保温1h，出炉、水淬。（淬火转移时间不超过30s）将该样品做成晶相试样，观察其显微组织。实验结果如图1(a)所示：

实施实例2。

将制备的Al₃Ti颗粒增强Al-Zn-Mg-Cu基铝合金在480℃保温1h，出炉、水淬。（淬火转移时间不超过30s）将该样品做成晶相试样，观察其显微组织。实验结果如图1(b)所示：

实施实例3。

将制备的Al₃Ti颗粒增强Al-Zn-Mg-Cu基铝合金在500℃保温1h，出炉、水淬。（淬火转移时间不超过30s）将该样品做成晶相试样，观察其显微组织。实验结果如图1(c)所示：

实施实例4。

将制备的Al₃Ti颗粒增强Al-Zn-Mg-Cu基铝合金在480℃下，保温5h。出炉、水淬。（淬火转移时间不超过30s）将该样品做成晶相试样，观察其显微组织。实验结果如图2(a)所示

实施实例5。

将制备的Al₃Ti颗粒增强Al-Zn-Mg-Cu基铝合金在480℃下，保温7h。出炉、水淬。（淬火转移时间不超过30s）将该样品做成晶相试样，观察其显微组织。实验结果如图2(b)所示