[发明专利]大尺寸锻造6013型铝合金的固溶时效方法

说明书

技术领域

本发明涉及6013型铝合金的制备方法，特别涉及了一种6013型铝合金的固溶时效方法。

背景技术

铝合金中厚板一般指厚度在4mm以上，最大厚度达到200mm甚至350mm的铝合金板材。世界各国都将铝合金中厚板特别是超厚、超宽规格预拉伸板的生产作为反映一个国家铝加工业发展状况和该国尖端科学技术水平及总体经济实力的重要标志，全球只有美国、加拿大、德国和俄罗斯等少数发达国家能够生产。铝合金中厚板在航空航天、武器装备、交通运输、船舶舰艇、机械、电子、模具、化工等领域具有广泛的需求。特别是飞机整体壁板技术的问世，铝合金厚板代替原用的铆接件和部分锻件，作为航空、航天器的结构型材，市场需求量日益巨增。

由于大尺寸铝材制备过程中外场环境、制备工艺和铝材本身组分结构的不均匀性等更为突出，凝固、流变过程中的各种能量流（温度场、流场、变形）的不均匀性十分显著，各工艺过程能量的富集与疏散、转化的差距增大，组织演变状态不一，最终导致材料的内部残余能量分布不同，微观组织空间上处于非均匀分布状态，大规格铝材呈现显著各向异性，甚至产生严重的内、外部缺陷。实现高性能大尺寸铝材的制备，探明合金铸造成型性及大尺寸铸锭的熔铸制造技术、铸锭热轧（锻压）成形性及致密厚板的热轧（锻压）制造技术、热处理工艺对合金力学性能、抗蚀性能、残余应力、焊接性能、微结构的影响规律、内在联系及相关机理模型等关键问题是目前大尺寸铝材制备过程中急需解决的关键问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够提高6013型铝合金硬度和抗腐蚀性以及综合性能的大尺寸锻造6013型铝合金的固溶时效方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种大尺寸锻造6013型铝合金的固溶时效方法，方法包括：

S1、将锻造后的6013型铝合金放入温度为560℃～570℃的加热炉中，保温2～4小时后出炉水冷；

S2、将步骤S1固溶处理后的6013型铝合金室温放置（自然时效）96小时以上；

S3、将步骤S2经过自然时效处理的6013型铝合金放入温度为191℃的真空干燥箱中保温4小时，或将步骤S2自然时效处理的6013型铝合金经过连续两次的151℃保温8小时和191℃保温8小时的时效处理。

本发明的有益技术效果在于，经过本发明加工出的铝合金硬度为135.5～142.5HV，按国标GB/T 7998-2005（铝合金晶间腐蚀测定方法）其晶间腐蚀抗力不低于四级，按国标GB/T 22639-2008（铝合金加工产品的剥落腐蚀试验方法）其抗剥落腐蚀性能不低于PB级，可广泛应用于现代航空航天、武器装备等领域，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明一实施方式中的大尺寸锻造6013型铝合金的固溶时效方法流程示意图；

图2为本发明的实施例一中的6013型铝合金晶间腐蚀后横截面金相图；

图3为本发明的实施例一中的6013型铝合金剥落腐蚀表面形貌光学显微图；

图4为本发明的实施例二中的6013型铝合金晶间腐蚀后横截面金相图；

图5为本发明的实施例二中的6013型铝合金剥落腐蚀表面形貌光学显微图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述说明。

实施例一

本发明提供了一种大尺寸锻造6013型铝合金的固溶时效方法，大尺寸锻造6013型铝合金为锻后横截面为正方形（尺寸为70×70mm）的长方体，重量约为20kg。6013型铝合金的化学成分（质量分数/%）为Al-1.36Mg-1.02Si-0.918Cu-0.121Zr-0.0825Zn-0.0275Sr。6013型铝合金的固溶处理方法为：将锻造后的6013型铝合金放入温度为560℃的加热炉中，当仪表指示温度到560℃时，保温2小时后出炉水冷。6013型铝合金的时效处理方法为：将固溶处理后的6013型铝合金室温放置（自然时效）96小时以上，放入温度为151℃的真空干燥箱中保温8小时，将干燥箱温度调整至191℃后继续保温8小时。

本实施例中铝合金的实测显微硬度为135.66HV，抗拉强度为386.9MPa，延伸率为9.15%；如图2所示按国标GB/T 7998-2005（铝合金晶间腐蚀测定方法），晶间腐蚀深度小于100μm，处于3级；如图3所示按国标GB/T 22639-2008（铝合金加工产品的剥落腐蚀试验方法），抗剥落腐蚀性能为PB级。

实施例二