[发明专利]一种2A70铝合金锻件热处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高2A70铝合金锻件抗拉强度和延伸率的热处理方法，属于铝合金热处理技术领域。

背景技术

随着航空航天技术的迅速发展，铝合金作为低密小、高强度的金属材料，越来越受到人们的青睐。2A70铝合金属Al-Cu-Mg-Fe-Ni系变形合金具有优良的热塑性，主要用于生产锻件，广泛应用于航空发动机及其它较高温度条件下工作的零部件。2A70合金是可热处理强化合金，固溶处理加入人工时效后强度高，具有中等的塑性。以往为了获得2A70铝合金锻件高力学性能，普遍工艺参数530℃～540℃保温3～4h；185℃～195℃保温9～11h进行固溶时效处理，但是往往效果不好，抗拉强度满足≥375MPa的要求，但纵向、横向、高向的延伸率良莠不齐，严重影响2A70铝合金锻件的使用范围，同时增加了生产成本。因此开发一种保证强度指标要求的同时，提高产品的延伸率的热处理方法，具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术对铝合金的热处理获得的2A70铝合金的抗拉强度和延伸率不满足航空发动机及其它较高温度条件下使用的问题，进而提供一种2A70铝合金锻件热处理工艺。

本发明的技术方案：

一种2A70铝合金锻件热处理工艺包括以下步骤：

步骤一、将2A70铝合金进行退火处理；

将2A70铝合金送入退火炉中，加热至380℃，保温2h，然后出炉空冷；

步骤二、将进行退火处理后的2A70铝合金进行固溶处理；

将2A70铝合金在520℃～540℃温度范围内保温3～4h进行固溶处理；

步骤三、淬火处理；

将固溶处理后的2A70铝合金进行淬火处理，淬火介质为水，淬火转移时间≤10秒，淬火水温固定为10～30℃。

步骤四、时效处理；

将淬火处理后的的铝合金在185℃～195℃范围内进行时效，时效时间在9h～11h。

进一步地、所述步骤二中固溶处理的加热温度优选535℃，固溶保温时间优选4h。

进一步地、所述步骤二中固溶处理的加热温度优选525℃，固溶保温时间优选4h。

进一步地、所述步骤三中时效温度为190℃，时效处理时间为9h。

进一步地、所述步骤三中时效温度为190℃，时效处理时间为10h。

本发明具有以下有益效果：

1.本发明对2A70铝合金进行了均匀化退火热处理工艺，由于合金相的溶解与晶内偏析的消除，2A70铝合金的组织成分均匀性得到提高，改善了合金的微观组织，消除了残余应力，增强了合金的可加工性。

2.本发明的工艺简单，成本低，具有较高的生产效率，适合大规模工业生产。

3.本发明探讨了退火热处理工艺各参数对合金组织和性能的影响，并且通过合理的固溶处理和时效处理保证2A70铝合金锻件抗拉强度达到400Mpa、延伸率达到13％，满足航空发动机及其它较高温度条件下对铝合金锻件的使用要求。

附图说明

图1是一种2A70铝合金锻件热处理工艺流程图；

具体实施方式

本发明涉及的具体工艺过程如下：

步骤一、将2A70铝合金进行退火处理。将2A70铝合金在380℃温度范围内保温一定时间进行退火处理，保温时间2h，以期通过重结晶达到均匀组织、细化晶粒、充分消除内应力、提高塑性变形能力和减小各向异性的目的。

步骤二、将进行退火处理后的2A70铝合金进行固溶处理，将2A70铝合金在530℃～540℃温度范围内保温一定时间进行固溶处理，保温时间一般在3h～4h。固溶温度决定了强化相能否最大限度地溶入固溶体，从而影响着固溶体的过饱和程度(包括溶质原子和空位的双重过饱和)，以及时效后所产生的时效强化效果。固溶温度过低，得不到满意的强化效果；固溶温度过高，使合金中的低熔点共晶熔化(过烧)，力学性能和抗腐蚀性降低。在保证强化相充分溶入固溶体的前提下，保温时间取下限。

步骤三、淬火处理。将固溶处理后的2A70铝合金进行淬火处理，淬火介质为水，淬火转移时间≤10秒，淬火水温固定为10～30℃。