[发明专利]铝合金材料冷压变形量控制方法

说明书

本发明公开了一种能够测试冷压缩回弹量，从而精确控制冷压缩变形量的铝合金材料冷压变形量控制方法。该铝合金材料冷压变形量控制方法包括步骤：1)选择试样；2)按照相应的材料规范对试样进行固溶、淬火热处理；淬火结束后及每延长1h对试样进行冷压缩，直至冷压缩与淬火结束时间间隔4h；3)设定冷压缩变形量；选择对应吨位的实验设备；4)试样冷压前测量高度，然后进行冷压；5)冷压完成后，取下试样测量试样的高度，计算出实际变形量；根据设定的冷压变形量和实际变形量计算冷压回弹量6)对实际应用的铝合金材进行冷压，冷压变形量设定为目标冷压变形量+冷压回弹量。采用该方法，能够节约生产成本，缩短产品实验和生产周期。

技术领域

本发明属于金属材料科学与工程领域，涉及铝合金材料冷压变形量控制方法。

背景技术

众所周知的：铝合金以密度小，质量轻，成本低，比强度高，耐腐蚀，易成形等一系列优点，在航空、航天、造船等工业领域得到了非常广泛的应用。为获得产品的高强度与高韧性，铝合金必须进行淬火处理，在淬火过程中产生很大的淬火残余应力。有关研究表明，铝合金固溶淬火残余应力甚至接近材料的屈服极限。残余应力直接影响产品的机械性能、疲劳强度、抗应力腐蚀能力、尺寸稳定型与使用寿命，严重影响后续机加变形。因此，必须设法控制铝合金毛坯残余应力的产生，并加以消除与释放。常见消除残余应力的方法有机械拉伸法(Txx51)、模冷压法(Txx52)、模拉压法(Txx54)等。对于模冷压法(Txx52)，产品在冷压缩变形后存在回弹现象，回弹量受冷压产品温度、变形量、冷压与淬火间隔时间等各方面影响，难以精确控制冷压缩变形量。冷压变形量过大可能引起冷作硬化、裂纹和断裂，而变形过小使得残余应力消除效果不佳，因此选择合适的冷压缩变形量至关重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够测试冷压缩回弹量，从而精确控制冷压缩变形量的铝合金材料冷压变形量控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明提供了铝合金材料冷压变形量控制方法，包括步骤：

1)选择一种铝合金材料作为模拟冷压缩回弹的材料，将模拟材料加工成冷压缩的试样，试样高度方向与金属流动方向相垂直；

2)按照相应的材料规范对试样进行固溶、淬火热处理，淬火温度根据材料实际应用的不同需求设定；淬火结束后及每延长1h对试样进行冷压缩，直至冷压缩与淬火结束时间间隔4h；

3)根据铝合金材料实际使用对变形量的要求设定冷压缩变形量；然后根据材料冷压抗力选择对应吨位的实验设备；

4)试样冷压前测量高度，在试样两个端面涂抹润滑剂，根据铝合金材料在实际使用过程中的工况选择试样冷压速度；然后进行冷压，试样达到设定冷压变形量后停止冷压；

5)冷压完成后，取下试样测量试样的高度，计算出实际变形量；根据设定的冷压变形量和实际变形量计算冷压回弹量，冷压回弹量＝设定的冷压变形量-实际变形量。

6)对实际应用的铝合金材料按照步骤2)中的淬火温度进行淬火，按照步骤4)中的冷压速度进行冷压，冷压变形量设定为目标冷压变形量+冷压回弹量。

进一步的，在步骤4)中使用千分尺、游标卡尺或测厚仪测量试样高度，测量三个不同位置得到三个高度值，求取平均值作为试样的初始高度。

优选的，在步骤2)中淬火热处理的淬火温度设定为25℃～60℃。

优选的，在步骤3)中设定冷压缩变形量1％～8％。

本发明的有益效果是：本发明所述的铝合金材料冷压变形量控制方法由于在步骤1)至步骤5)中能够测量得到铝合金材料在相应环境下的变形回弹量，然后在步骤6)中根据测量得到的回弹量确定与步骤1)至步骤5)中测试环境下实际应用中铝合金材料的冷压变形量；从而使得铝合金材料在进行冷压变形后的变形量与目标冷压变形量相同。因此本发明所述的铝合金材料冷压变形量控制方法具有以下优点：