[发明专利]一种铝合金板材的固溶淬火方法

说明书

技术领域

本发明属于金属材料技术领域，尤其涉及一种铝合金板材的固溶淬火方法。

背景技术

铝合金是一种以铝为基的合金，主要合金元素有铜、硅、镁、锌和锰。铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料。目前，铝合金是铝合金型材中较为主要的一种，其生产方法是通过铝合金或者直接冷铸成锭块，或者连续浇铸成厚带材，接着热轧成预定厚度，再用一道单独的工序将带材冷轧至最终厚度后，进行热处理工艺，以提高铝合金的力学性能，耐腐蚀性能，并改善其加工性能，获得尺寸的稳定性。

铝合金的热处理工艺可分为退火处理、固溶淬火处理、时效处理和冷热循环处理。退火过程中固溶体发生分解，第二相质点发生聚集，可以消除铸件的内应力，稳定铸件尺寸，减少变形，增大铸件的塑性。固溶淬火热处理指将合金加热到高温单相区恒温保持，使得在热轧和冷轧过程中，从母体合金中沉淀出来的所有可溶性合金成分溶解成固溶体，快速冷却以得到过饱和固溶体的热处理工艺，可提高合金的强度和塑性，改善合金的耐腐蚀性能。时效处理进行着过饱和固溶体分解的自发过程，从而使合金基体的点阵恢复到比较稳定的状态。冷热循环处理可引起固溶体点阵收缩和膨胀，使各相的晶格发生了少许位移,使第二相质点处于更加稳定的状态，从而提高合金尺寸的稳定性，适于精密零件的制造。

随着经济的快速发展，铝合金在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用，尤其是近些年，伴随着全球经济一体化，航空快速发展，而航空业带动航天制造业的蓬勃发展，基于国内、国际飞机市场需求，作为飞机制造业的主要材料之一的铝合金，下游厂家对其需求量和质量要求一直在逐步提升，尤其满足客户对2xxx系、6xxx系和7xxx系材料的需求。

作为铝合金的热处理工艺中重要的一环--固溶淬火处理，采用盐浴炉进行固溶淬火处理，一直是行业内的通用做法，但是随着市场对热处理制度要求的日渐严格，盐浴槽淬火方式在产品表面质量和显微组织上已不能满足大部分产品的要求。

因此，为顺应行业内的需求，尤其满足客户对2xxx系、6xxx系和7xxx系铝合金板材的固溶淬火的需求，寻找一种更优异的淬火工艺来满足客户需求是铝合金生产厂商亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种铝合金板材的固溶淬火方法，尤其是一种水淬或空淬航空用铝合金板材的固溶淬火方法，特别是适用于2xxx、6xxx系和7xxx系铝合金板材的固溶淬火方法，本方法制备的铝合金板材具有较好的表面质量和显微组织。

本发明提供了一种铝合金板材的固溶淬火方法，其特征在于，包括以下步骤，

A)将均匀化热处理的铝合金铸锭经过轧制后，得到铝合金带材；

B)将铝合金带材进行气垫炉固溶淬火后，得到铝合金板材。

优选的，所述铝合金板材的厚度为0.8～6.0mm。

优选的，所述铝合金板材的宽度小于等于2400mm。

优选的，所述气垫炉固溶淬火的温度为470℃～570℃。

优选的，所述气垫炉固溶淬火的速度为2～40米/分钟。

优选的，所述气垫炉固溶淬火的炉顶风机转速为900～1100rpm/min；所述气垫炉固溶淬火的炉底风机转速为900～1200rpm/min。

优选的，所述气垫炉固溶淬火的恒温区为2～8个。

优选的，所述气垫炉固溶淬火的淬火方式为水淬或空淬。

优选的，所述气垫炉固溶淬火后的温度为20～30℃。

优选的，所述铝合金板材为2xxx系、6xxx系或7xxx系铝合金板材。

本发明提供了一种铝合金板材的固溶淬火方法，包括以下步骤，首先将均匀化热处理的铝合金铸锭经过轧制后，得到铝合金带材；然后将铝合金带材进行气垫炉固溶淬火后，得到铝合金板材。与现有技术相比，本发明的固溶淬火方法采用气垫炉固溶淬火工艺，结合铸锭均匀化热处理的温度和轧制的配合，金属单层通过炉体，加热到高温单相区恒温保持，再快速冷却到室温，从而提高合金的力学性能。本发明提供的铝合金板材的淬火方法，尤其适用于2xxx、6xxx和7xxx系航空用铝合金的制备，该方法制备的铝合金板材具有良好的产品表面质量和显微组织，同时具还有良好的力学性能。实验结果表明，本发明制备的铝合金板材，满足美国宇航局制定的AMS标准中对航空用铝合金板材的要求，以及ASTM B209、EN485、GB/T3880标准的要求。

附图说明

图1为本发明实施例1制备的6系铝合金板材的200X金相图；