[发明专利]一种舰船用Al-Mg-Si合金的热处理方法

说明书

本发明公开了一种舰船用Al‑Mg‑Si合金的热处理方法，属于铝合金热处理技术领域。该方法将合金进行固溶处理后，在140～160℃进行第一级时效处理15min～60min，在180～220℃进行第二级时效处理0.5～1h，冷却至室温，立即进行第三时效，第三时效处理为在150～180℃保温4～8h，冷却至室温。该方法可以明显改善Al‑Mg‑Si合金的微观组织，使晶内析出大量的β相(Mg₅Si₆)，晶界上的β相(Mg₂Si)较少，且断续分布。这对开发新一代高强度、抗腐蚀舰船用铝合金具有重要的价值。

技术领域

本发明涉及一种铝基合金的加工方法，特别涉及一种提高铝合金抗腐蚀性能和保持其强度的舰船用Al-Mg-Si合金的热处理方法，属于铝合金加工技术领域。

背景技术

目前在航海船舶领域广泛使用的耐腐铝合金主要是5xxx系列Al-Mg和6xxx系列Al-Mg-Si铝合金。5xxx系列铝合金虽然很耐腐蚀，但力学性能较差。6xxx系列铝合金的力学性能比5xxx系列铝合金好，但在工程应用中，6xxx系列铝合金力学性能和耐腐蚀性能仍然存在不足，影响其结构件的使用，限制其构件应用潜力和使用寿命。Al-Mg-Si合金的性能主要由基体沉淀相和晶界沉淀相的结构、尺寸、分布以及晶界无沉淀析出带的特性等因素决定。为了能够得到满足使用的材料性能，应该选择合适的热处理工艺制度，使得这三种微观组织之间达到最佳组合，提高合金的使用性。对此，国内外进行了大量的相关研究，都是围绕着合金的合金化和热处理工艺优化，旨在提高强度的同时尽可能兼顾耐腐蚀性能，但都没有从根本上达到强韧性和耐蚀性的统一，而且由于合金化元素的复杂化和含量的提高，还会增加企业生产成本。因此，通过合理的优化成分和热处理工艺来开发新一代高强度抗腐蚀Al-Mg-Si铝合金以满足国内船舶工业、汽车工业对高强度和良好的耐蚀性铝合金的需求具有重要意义。中国专利申请(公开号CN106480343A)公开了一种高强度、耐海水腐蚀的新型Al-Mg-Si铝合金，该合金通过引入少量银元素来增加和控制强化相的数量和分布，改善合金的耐腐蚀性能，同时通过优化熔炼铸造工艺，轧制控制方法和固溶时效热处理工艺，来提高Al-Mg-Si铝合金的综合性能。其耐腐性能较好，但存在一定的晶间腐蚀倾向，且其强度性能有待提高。中国专利(CN 105543738B)一种铝合金形变热处理方法，该发明通过低温加较高温度的双级时效提高合金析出相密度，提高了合金力学性能，但此方法缺乏对合金的晶间相的析出和生长控制，不利于有效提高合金耐腐蚀性能。

发明内容

针对现有的熔炼铸造Al-Mg-Si铝合金存在的缺陷，本发明的目的是在于提供一种提高Al-Mg-Si铝合金抗腐蚀性能及强度等综合性能的热处理方法，该热处理方法加工的Al-Mg-Si铝合金抗拉强度、屈服强度、延伸率和抗剥落腐蚀等综合性能优异，特别适合航海船舶领域广泛应用。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种舰船用Al-Mg-Si合金的热处理方法，该方法是将Al-Mg-Si合金进行固溶处理后，进行三级时效处理；

所述三级时效处理过程为：1)第一级时效处理：在140～160℃温度下，保温15～60min；2)第二级时效处理：在180～220℃温度下，保温0.5～4h；3)第三级时效处理：在150～180℃温度下，保温4～8h。