[发明专利]一种改善7XXX铝合金锻件各向异性的锻造方法

说明书

本发明属于高强铝合金领域，尤其涉及一种改善7XXX铝合金锻件各向异性的锻造方法。其锻造成形步骤如下：锻坯均匀化处理→高温锻造→中温锻造→低温锻造。本发明提出了一种有效改善7XXX铝合金锻件各向异性的锻造方法，提高了7XXX铝合金锻件再结晶体积分数，降低了锻件纵向、横向、高向三向之间的强度差与韧性差，提高锻件的综合力学性能，适用于制造厚度50mm以上规格的铝合金锻件。

技术领域

本发明属于中高强铝合金领域，涉及一种改善7XXX铝合金锻件各向异性的锻造方法。

背景技术

7XXX铝合金由于具备高强度、低密度、优良加工性能的特点，广泛应用于航空、航天、电子雷达等领域。近几年，随着武器装备集成一体化程度要求逐渐提高，大规格7XXX铝合金锻件在装备中的应用越来越广泛，目前锻造工艺均采用高温锻造方法，该方法制备的锻件存在各向异性严重的问题。因此对铝合金锻件的综合性能要求也越来越高，尤其是降低大规格7XXX铝合金锻件严重各向异性的问题。

专利201210205032.6公开了一种7000系铝合金材料及其制备方法，其工艺采用按7000系合金常规工艺，将均匀化后的铸锭扒皮后，进行锻造再经轧制或挤压成形，主要依靠时效热处理制度进行组织性能调控，以实现材料的极限抗拉强度可达750MPa以上、延伸率高于10％、T-L向KⅠc可达28MPam^-1/2以上的目的。其技术途径与本发明具有本质的区别。

专利201711284318.7公开了一种7000系铝合金的锻造方法，其目的减少原始晶界的数量，增加了高向延伸率。其中先温锻后热锻的工艺步骤会严重降低温锻提升的再结晶体积分数，热处理后使得锻件无法改善三向各向异性。

因此，为解决上述问题，需要开发一种改善7XXX铝合金锻件各向异性的锻造工艺方法。

发明内容

本发明的目的是：提供一种7XXX高强铝合金锻造方法，解决目前7XXX铝合金大规格锻件纵向、横向、高向三向性能各向异性严重的问题，适用于制造厚度50mm以上的铝合金锻件。

为解决此技术问题，本发明的技术方案是：

一种改善7XXX铝合金锻件各向异性的锻造方法，该锻造方法采用高温锻造→中温锻造→低温锻造分温度梯次的锻造工艺方式提升锻件再结晶组织体积分数。

所述锻造方法的具体工艺步骤如下：

步骤一、对7XXX铝合金锻坯均匀化处理；

步骤二、高温锻造：高温锻造始锻温度400℃～450℃，终锻温度≥390℃；

步骤三、中温锻造：中温锻造始锻温度300℃～380℃，终锻温度≥290℃；

步骤四、低温锻造：低温锻造始锻温度200℃～300℃，终锻温度≥200℃。

所述7XXX铝合金的化学成分按质量百分比计为：Zn含量5～11％，Mg含量1～3％，Cu含量0.5～3％，Ti含量0.05～0.2％，Zr含量0.05～0.2％，Mn含量0.05～0.6％，Fe含量低于0.5％，Si含量低于0.5％，其余为Al。

步骤一具体工艺为：将锻造毛坯加热到390℃～410℃，保温8h～12h，继续加热到455℃～465℃，保温4h～10h，继续加热至470℃～475℃，保温32h～54h，随炉冷却到270℃以下恢复至室温。优选地，冷却采用空冷方式。

优选地，步骤二中锻造比不小于7。

优选地，步骤三中锻造比不小于1.8。

优选地，步骤四中锻造比不小于1.2。

本发明的有益效果是：