[发明专利]高强度铝合金形变热处理工艺

说明书

 

技术领域

本发明属于铸造技术领域，具体涉及一种高强度铝合金形变热处理工艺。

 

背景技术

高强度铝合金热处理制度的研究主要集中在时效阶段，而RRA是一种较好的保持合金强度和腐蚀性能的时效制度，但其存在局限性，主要是高温回归阶段不易控制，限制了其在工业上的大规模应用，而且时效制度的研究通常难以兼顾强度和韧性，虽然最终形变热处理能够极大的提高Al-Zn-Mg-Cu合金的强度性能，但并不利于塑性的改善。

 

发明内容

为了克服现有技术领域存在的上述技术问题，本发明的目的在于，提供一种高强度铝合金形变热处理工艺，可直接铸造高强度和塑形优良的Al-Zn-Mg-Cu合金。

本发明提供的高强度铝合金形变热处理工艺，包括以下步骤：

（1）采用井式电阻炉进行熔炼，型号为SG2-5-10。先将铝锭放于坩埚中加热至760℃左右待其全部熔化后，扒去浮渣，加入Cu、Mn，待其充分熔化后，降温至700℃左右，加入Zn、Al-4wt.%Zr中间合金，待其熔化后，将温度升至730℃左右加入Mg。熔炼过程中在熔体表面均匀撒上覆盖剂，原材料全部熔炼完成后，精炼除气，在730℃保温10～15min，然后在此温度进行浇铸；

（2）轧制变形在Ф360×600二辊轧机上进行，轧机参数：轧制速度0.43m/s、压下速度0.05mm/s；将10mm厚的板坯于400～420℃轧制到5mm厚；

（3）固溶处理在SXZ-10-12箱式电阻炉内进行，并用KSR-12-B型电炉温度控制器控制炉内温度，温度波动为±5℃；450～500℃固溶处理70～100min；

（4）时效处理在101-A1型电热鼓风恒温干燥箱内进行，干燥箱的规格为350×450×450mm，XMTA数显调节仪控制温度，控温范围为10～300℃。室温淬火处理后试样在台式干燥箱中时效处理。时效处理在120～175℃之间保温6～16h。然后将其快速加热到460℃，分别以20%、30%或40%的变形量进行高温变形，变形采用单道次轧制，该工艺为了保持高温形变的变形组态，轧制变形后立即淬火，转移时间不超过3s。

本发明提供的高强度铝合金形变热处理工艺，其有益效果在于，克服了现有技术加工Al-Zn-Mg-Cu合金，高温回归阶段不易控制，限制了其在工业上的大规模应用，而且时效制度的研究通常难以兼顾强度和韧性，且无法优化器塑形，形变热处理工艺可直接铸造高强度和塑形优良的Al-Zn-Mg-Cu合金。

 

具体实施方式

下面结合一个实施例，对本发明提供的高强度铝合金形变热处理工艺进行详细的说明。

实施例

本实施例的Al-Zn-Mg-Cu合金形变热处理工艺，包括以下步骤：

（1）采用井式电阻炉进行熔炼，型号为SG2-5-10。先将铝锭放于坩埚中加热至760℃左右待其全部熔化后，扒去浮渣，加入Cu、Mn，待其充分熔化后，降温至700℃左右，加入Zn、Al-4wt.%Zr中间合金，待其熔化后，将温度升至730℃左右加入Mg。熔炼过程中在熔体表面均匀撒上覆盖剂，原材料全部熔炼完成后，精炼除气，在730℃保温10～15min，然后在此温度进行浇铸；

（2）轧制变形在Ф360×600二辊轧机上进行，轧机参数：轧制速度0.43m/s、压下速度0.05mm/s；将10mm厚的板坯于400～420℃轧制到5mm厚；

（3）固溶处理在SXZ-10-12箱式电阻炉内进行，并用KSR-12-B型电炉温度控制器控制炉内温度，温度波动为±5℃；460℃固溶处理90min；

（4）时效处理在101-A1型电热鼓风恒温干燥箱内进行，干燥箱的规格为350×450×450mm，XMTA数显调节仪控制温度，控温范围为10～300℃。室温淬火处理后试样在台式干燥箱中时效处理，时效处理在120℃之间保温８h，然后将其快速加热到460℃，以30%的变形量进行高温变形，变形采用单道次轧制，该工艺为了保持高温形变的变形组态，轧制变形后立即淬火，转移时间不超过3s。