高強度鋁合金形變熱處理工藝的制作方法
【專利說明】高強度鋁合金形變熱處理工藝
[0001]
技術領域
[0002]本發(fā)明屬于鑄造技術領域，具體涉及一種高強度鋁合金形變熱處理工藝。
[0003]
【背景技術】
[0004]高強度鋁合金熱處理制度的研究主要集中在時效階段，而RRA是一種較好的保持合金強度和腐蝕性能的時效制度，但其存在局限性，主要是高溫回歸階段不易控制，限制了其在工業(yè)上的大規(guī)模應用，而且時效制度的研究通常難以兼顧強度和韌性，雖然最終形變熱處理能夠極大的提高Al-Zn-Mg-Cu合金的強度性能,但并不利于塑性的改善。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服現(xiàn)有技術領域存在的上述技術問題，本發(fā)明的目的在于，提供一種高強度鋁合金形變熱處理工藝，可直接鑄造高強度和塑形優(yōu)良的Al-Zn-Mg-Cu合金。
[0007]本發(fā)明提供的高強度鋁合金形變熱處理工藝，包括以下步驟:
(O采用井式電阻爐進行熔煉，型號為SG2-5-10。先將鋁錠放于坩堝中加熱至760V左右待其全部熔化后，扒去浮渣，加入Cu、Mn，待其充分熔化后，降溫至700°C左右，加入Zn、Al-4wt.%Zr中間合金，待其熔化后，將溫度升至730°C左右加入Mg。熔煉過程中在熔體表面均勻撒上覆蓋劑，原材料全部熔煉完成后，精煉除氣，在730°C保溫10?15min，然后在此溫度進行澆鑄；
(2)軋制變形在Φ360X600二輥軋機上進行，軋機參數(shù):軋制速度0.43m/s、壓下速度0.05mm/s ;將10mm厚的板還于400?420°C乳制到5mm厚；
(3)固溶處理在SXZ-10-12箱式電阻爐內(nèi)進行，并用KSR-12-B型電爐溫度控制器控制爐內(nèi)溫度，溫度波動為±5°C ；450?500°C固溶處理70?10min ；
(4)時效處理在101-A1型電熱鼓風恒溫干燥箱內(nèi)進行，干燥箱的規(guī)格為350 X 450 X 450mm，XMTA數(shù)顯調(diào)節(jié)儀控制溫度，控溫范圍為10?300°C。室溫淬火處理后試樣在臺式干燥箱中時效處理。時效處理在120?175°C之間保溫6?16h。然后將其快速加熱到460°C，分別以20%、30%或40%的變形量進行高溫變形，變形采用單道次軋制，該工藝為了保持高溫形變的變形組態(tài)，軋制變形后立即淬火，轉(zhuǎn)移時間不超過3s。
[0008]本發(fā)明提供的高強度鋁合金形變熱處理工藝，其有益效果在于，克服了現(xiàn)有技術加工Al-Zn-Mg-Cu合金，高溫回歸階段不易控制，限制了其在工業(yè)上的大規(guī)模應用，而且時效制度的研究通常難以兼顧強度和韌性，且無法優(yōu)化器塑形，形變熱處理工藝可直接鑄造高強度和塑形優(yōu)良的Al-Zn-Mg-Cu合金。
[0009]
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合一個實施例，對本發(fā)明提供的高強度鋁合金形變熱處理工藝進行詳細的說明。
實施例
[0011]本實施例的Al-Zn-Mg-Cu合金形變熱處理工藝，包括以下步驟:
(O采用井式電阻爐進行熔煉，型號為SG2-5-10。先將鋁錠放于坩堝中加熱至760°C左右待其全部熔化后，扒去浮渣，加入Cu、Mn，待其充分熔化后，降溫至700°C左右，加入Zn、Al-4wt.%Zr中間合金，待其熔化后，將溫度升至730°C左右加入Mg。熔煉過程中在熔體表面均勻撒上覆蓋劑，原材料全部熔煉完成后，精煉除氣，在730°C保溫10?15min，然后在此溫度進行澆鑄；
(2)軋制變形在Φ360X600二輥軋機上進行，軋機參數(shù):軋制速度0.43m/s、壓下速度0.05mm/s ;將10mm厚的板還于400?420°C乳制到5mm厚；
(3)固溶處理在SXZ-10-12箱式電阻爐內(nèi)進行，并用KSR-12-B型電爐溫度控制器控制爐內(nèi)溫度，溫度波動為±5°C ;460°C固溶處理90min ；
(4)時效處理在101-A1型電熱鼓風恒溫干燥箱內(nèi)進行，干燥箱的規(guī)格為350 X 450 X 450mm，XMTA數(shù)顯調(diào)節(jié)儀控制溫度，控溫范圍為10?300°C。室溫淬火處理后試樣在臺式干燥箱中時效處理，時效處理在120°C之間保溫8 h，然后將其快速加熱到460°C，以30%的變形量進行高溫變形，變形采用單道次軋制，該工藝為了保持高溫形變的變形組態(tài)，軋制變形后立即淬火，轉(zhuǎn)移時間不超過3s。
【主權(quán)項】
1.一種高強度鋁合金形變熱處理工藝，其特征在于:所述方法包括以下步驟: (1)采用井式電阻爐進行熔煉，型號為SG2-5-10，先將鋁錠放于坩堝中加熱至760°C左右待其全部熔化后，扒去浮渣，加入Cu、Mn，待其充分熔化后，降溫至70(TC左右，加入Zn、Al-4wt.%Zr中間合金，待其熔化后，將溫度升至730°C左右加入Mg，熔煉過程中在熔體表面均勻撒上覆蓋劑，原材料全部熔煉完成后，精煉除氣，在730°C保溫10?15min，然后在此溫度進行澆鑄； (2)軋制變形在Φ360X600二輥軋機上進行，軋機參數(shù):軋制速度0.43m/s、壓下速度.0.05mm/s ;將10mm厚的板還于400?420°C乳制到5mm厚； (3)固溶處理在SXZ-10-12箱式電阻爐內(nèi)進行，并用KSR-12-B型電爐溫度控制器控制爐內(nèi)溫度，溫度波動為±5°C ;450°C?500°C固溶處理70min?10min ； (4)時效處理在101-A1型電熱鼓風恒溫干燥箱內(nèi)進行，干燥箱的規(guī)格為.350 × 450 × 450mm, XMTA數(shù)顯調(diào)節(jié)儀控制溫度，控溫范圍為10?300°C，室溫淬火處理后試樣在臺式干燥箱中時效處理，時效處理在120°C?175°C之間保溫6h?16h，然后將其快速加熱到460°C，分別以20%、30%或40%的變形量進行高溫變形，變形采用單道次軋制，該工藝為了保持高溫形變的變形組態(tài)，軋制變形后立即淬火，轉(zhuǎn)移時間不超過3s。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高強度鋁合金形變熱處理工藝，A1-Zn-Mg-Cu合金作為高強鋁合金，在航空航天領域及地面運載工具方面應用廣泛，是極為關鍵的一類輕質(zhì)高強結(jié)構(gòu)材料；高強、高韌、耐腐蝕的鋁合金作為今后的主要發(fā)展方向具有重要的研究價值；形變熱處理不但能夠得到高強度和高韌性的良好配合，而且還能大大簡化零件的生產(chǎn)工藝流程，帶來相當可觀的經(jīng)濟效益。
【IPC分類】C21D8-00, C21D11-00, C22F1-04
【公開號】CN104611650
【申請?zhí)枴緾N201310535686
【發(fā)明人】劉占向
【申請人】青島齊力鑄鋼有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2013年11月4日