一種提高7022鋁合金性能的固溶處理工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種7022鋁合金的處理工藝，特別涉及一種提高7022鋁合金性能的固溶處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]鋁的應(yīng)用在金屬中十分廣闊，僅次于鋼鐵，而且含量排位在首位的金屬元素，因而被稱為第二大類金屬材料。7B50鋁合金市場前景好、技術(shù)含量高、有發(fā)展后勁、能形成產(chǎn)業(yè)并對我省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整發(fā)揮重要作用。同時能保持性能、經(jīng)濟、環(huán)境、資源的協(xié)調(diào)平衡。是世界范圍內(nèi)推廣和發(fā)展的方向，具有重要的社會效益和環(huán)境效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提供一種提高7022鋁合金性能的固溶處理工藝，以獲得性能更加優(yōu)異的7022鋁合金。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種提高7022鋁合金性能的固溶處理工藝，7022合金按成分Al-5.6Zn-2.5Mg-l.6Cu_0.23Cr配料，其中合金元素Zn，Μη, Cu, Mg, Cr以中間合金形式加入，7022合金的熔煉溫度控制在700-740°C，采用0.2%-0.4%六氯乙烷精煉，靜置10-15min后澆入鐵模中，先在462e保溫24h，再以0.5e/h的升溫速度升至470e，然后空冷，鑄錠預(yù)熱溫度為400-43(TC，擠壓變形系數(shù)為9，后進行強化固溶:466°C保溫2h后，再以4e/h升溫至476e，室溫水淬，淬火后立即進行T6人工時效，即120°C保溫24h后即得。
本發(fā)明的有益效果:(1)將7022合金固溶組織與力學(xué)性能相對照，可見該合金的力學(xué)性能與固溶程度密切相關(guān)。粗大的第二相顆粒完全溶入基體中，既消除了大尺度的斷裂源，同時也增加了析出強化相的數(shù)量，這必然導(dǎo)致合金力學(xué)性能的顯著提高。(2) 7022合金在共晶溫度時處于單相固溶區(qū)內(nèi)，其成分遠離極限溶解度曲面，因此非平衡凝固過程形成的共晶數(shù)量較少。采用強化均勻化和強化固溶處理后，7022合金的斷裂強度和屈服強度均有較大幅度的提高，同時仍能保持延伸率基本不變，固溶程度的提高和固溶組織的改善是提高力學(xué)性能的根本原因。
【具體實施方式】
[0005]7022合金按成分Al-5.6Zn_2.5Mg-l.6Cu_0.23Cr (質(zhì)量分數(shù)，% )配料。其中合金元素Zn，Μη, Cu, Mg, Cr以中間合金形式加入。7022合金的熔煉溫度控制在70(T74(TC。采用0.2%-0.4%六氯乙烷(C2C16 )精煉，靜置10-15min后澆入直徑45mm的鐵模中。在傳統(tǒng)的常規(guī)均勻化工藝基礎(chǔ)上，采用強化均勻化。對于7022合金，先在462e保溫24h，再以0.5e/h的升溫速度升至470e，然后空冷。擠壓變形在500t壓機上進行，擠壓前鑄錠預(yù)熱溫度為400-430°C，擠壓模直徑為45mm，擠壓嘴直徑為15mm，變形系數(shù)為9，適當(dāng)控制擠壓速度以保證變形組織的均勻性。
[0006]擠壓變形組織的強化固溶及時效處理
分別采用常規(guī)固溶和強化固溶兩種處理制度。對于7022合金，常規(guī)固溶:466°C保溫2h;強化固溶:466°C保溫2h后，再以4e/ h升溫至476e，室溫水淬。淬火后立即進行T6人工時效，即120 V保溫24h。
[0007]用光學(xué)顯微鏡觀察鑄錠均勻化前后以及擠壓態(tài)固溶后再時效的顯微組織特征，并用Inst ron 8032萬能電子拉伸儀檢測合金的強度和延伸率。
[0008]鑄態(tài)7022合金的晶內(nèi)、晶界處均存在較多的粗大第二相，尤其是沿晶界處連續(xù)分布著共晶組織。共晶化合物相為S( CuMgA12)和T( AlZnMgCu)。這種共晶相嚴重影響合金的強度和塑性。經(jīng)過高溫長時間強化均勻化處理，第二相的數(shù)量、尺寸有所減少，但共晶相仍只能部分溶入基。均勻化處理后的鑄坯經(jīng)熱擠壓變形后，采用7022合金常規(guī)的固溶條件處理，仍保留了部分粗大第二相粒子。這說明常規(guī)條件下7022合金的均勻化和固溶處理是不徹底的。在常規(guī)固溶處理的基礎(chǔ)上，逐步升溫固溶，直至超過多相共晶溫度(475°C)。升溫固溶的合金中絕大部分粗大的第二相已溶入A(A1)基體，且無形成過渡液相和過燒組織的跡象。這說明傳統(tǒng)的固溶溫度極限多相共晶點是可以突破的，這為提高鋁合金共晶相的固溶程度提供了簡易方法。
[0009](1)將7022合金固溶組織與力學(xué)性能相對照，可見該合金的力學(xué)性能與固溶程度密切相關(guān)。粗大的第二相顆粒完全溶入基體中，既消除了大尺度的斷裂源，同時也增加了析出強化相的數(shù)量，這必然導(dǎo)致合金力學(xué)性能的顯著提高。
[0010](2)7022合金在共晶溫度時處于單相固溶區(qū)內(nèi)，其成分遠離極限溶解度曲面，因此非平衡凝固過程形成的共晶數(shù)量較少。
【主權(quán)項】
1.一種提高7022鋁合金性能的固溶處理工藝，其特征在于:7022合金按成分Al-5.6Zn-2.5Mg-l.6Cu_0.23Cr配料，其中合金元素Zn，Μη, Cu, Mg, Cr以中間合金形式加入，7022合金的熔煉溫度控制在700-740°C，采用0.2%-0.4%六氯乙烷精煉，靜置10-15min后澆入鐵模中，先在462e保溫24h，再以0.5e/h的升溫速度升至470e，然后空冷，鑄錠預(yù)熱溫度為400-43(TC，擠壓變形系數(shù)為9，后進行強化固溶:466°C保溫2h后，再以4e/h升溫至476e，室溫水淬，淬火后立即進行T6人工時效，即120°C保溫24h后即得。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種提高7022鋁合金性能的固溶處理工藝，其特征在于：7022合金按成分Al-5.6Zn-2.5Mg-1.6Cu-0.23Cr配料，其中合金元素Zn,Mn,Cu,Mg,Cr以中間合金形式加入，7022合金的熔煉溫度控制在700-740℃，采用0.2%-0.4%六氯乙烷精煉,靜置10-15min后澆入鐵模中，先在462e保溫24h,再以0.5e/h的升溫速度升至470e,然后空冷，鑄錠預(yù)熱溫度為400-430℃,擠壓變形系數(shù)為9,后進行強化固溶:466℃保溫2h后,再以4e/h升溫至476e,室溫水淬，淬火后立即進行T6人工時效,即120℃保溫24h后即得。
【IPC分類】C22F1/053
【公開號】CN105316609
【申請?zhí)枴緾N201410287770
【發(fā)明人】羅偉
【申請人】羅偉
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2014年6月25日