[发明专利]一种显著提高铝锌镁合金综合性能的热机械处理工艺

说明书

一种显著提高铝锌镁合金综合性能的热机械处理工艺，是将铝锌镁合金加热至固溶温度保温后，随炉冷却或出炉空冷至轧制温度进行热轧，热轧后水淬，随后进行深冷变形处理，深冷变形后进行双级人工时效处理。本发明工艺流程简单，易于工业化实施应用，不仅能显著降低生产中的能源消耗，提高工业生产率，而且还能使铝锌镁合金在保持良好的塑性前提下，强度明显提高，同时极大改善合金的抗腐蚀性能，是一种很有应用前景的新型热机械处理制度。

技术领域：

本发明涉及一种显著提高铝锌镁合金综合性能的热机械处理工艺。属于铝合金热机械处理技术领域。

技术背景：

随着全球社会经济的发展，为了满足人类发展的需要，工业上对于所使用的材料的性能要求越来越高。铝合金作为一种具有高的比强度、高的比刚度、良好的塑韧性、好的加工性能的金属材料，被广泛的运用于航空航天、汽车等领域。

我国的铝合金产量巨大，但存在着诸多质量问题。目前我国在工业上，越来越要求铝合金材料具有良好的综合性能，但由于国内技术的缺失，许多应用于航空航天领域的铝合金材料还依赖于进口。因此提升铝合金的性能成为了人们关注的热点。

常见的提高铝合金性能的方法有：调控合金元素、粉末冶金、喷射成形、回归再时效、热机械处理等。近年来为了提高铝合金的综合性能,还出现了一些比较新的方法，如：等通道转角挤压(ECAP,equal channel angular pressing)、高压扭转(HPT,high pressuretorsion)、累积轧制(ARB,accumulative roll bonding)等，这些方法在细化合金组织上有显著效果由此提高合金的综合性能。但相比较而言，热机械处理有着更高的生产率、更易操作、更低的成本、适用于连续生产等优点，因此利用热机械处理的方法来提高铝合金的综合性能具有更大的实际意义。

传统工艺中，铝合金的热机械处理工艺流程通常是：固溶淬火—时效—形变—固溶淬火—再时效。通过上述工艺的处理，可以有效改善铝合金的强度，但很难实现铝合金的强度与塑韧性的兼顾，特别是在获得良好的抗腐蚀性能方面较为薄弱；传统热机械处理再时效后其析出相在晶界往往为连续分布，为溶质原子的扩散提供了通道，加快了腐蚀过程，导致铝合金在使用过程中由于外环境的作用而受到腐蚀，使铝合金性能下降甚至发生腐蚀断裂而失效。另外，传统的热机械处理工艺流程往往较长且复杂，工艺成本高。

因此，对现有铝合金热机械处理工艺进行优化，以提高铝合金的综合进行性能，在兼顾铝合金强度的基础上有效改善塑性，提高铝合金抗腐蚀性能，成为本领域亟需解决的技术难题。

发明内容：

本发明目的在于克服现有技术之不足提供一种显著提高铝锌镁合金综合性能的热机械处理工艺，本发明的工艺方法可以有效提高铝锌镁铝合金的综合性能，特别是耐腐蚀性能，且工艺流程短、操作方便。

本发明一种显著提高铝锌镁合金综合性能的热机械处理工艺，是将铝锌镁合金试样加热至固溶温度保温后，随炉冷却或出炉空冷至轧制温度进行热轧，热轧后水淬，随后进行深冷变形处理，深冷变形后进行双级人工时效处理。

本发明一种显著提高铝锌镁合金综合性能的热机械处理工艺，包括下述步骤：

第一步：固溶热轧连续处理

将铝锌镁合金试样在热轧温度以上固溶保温后，随炉冷却或出炉空冷至热轧温度进行热轧变形处理，热轧变形后水淬，控制终轧温度≥420℃；

第二步：深冷变形处理

将第一步所得的铝锌镁合金试样进行深冷变形处理；深冷变形处理温度低于-120℃，深冷变形量≥40％；

第三步：时效处理

将经过深冷变形处理后的试样进行时效处理；