高强度铝合金形变热处理工艺的制作方法
【专利说明】高强度铝合金形变热处理工艺
[0001]
技术领域
[0002]本发明属于铸造技术领域，具体涉及一种高强度铝合金形变热处理工艺。
[0003]
【背景技术】
[0004]高强度铝合金热处理制度的研究主要集中在时效阶段，而RRA是一种较好的保持合金强度和腐蚀性能的时效制度，但其存在局限性，主要是高温回归阶段不易控制，限制了其在工业上的大规模应用，而且时效制度的研究通常难以兼顾强度和韧性，虽然最终形变热处理能够极大的提高Al-Zn-Mg-Cu合金的强度性能,但并不利于塑性的改善。
[0005]
【发明内容】
[0006]为了克服现有技术领域存在的上述技术问题，本发明的目的在于，提供一种高强度铝合金形变热处理工艺，可直接铸造高强度和塑形优良的Al-Zn-Mg-Cu合金。
[0007]本发明提供的高强度铝合金形变热处理工艺，包括以下步骤:
(O采用井式电阻炉进行熔炼，型号为SG2-5-10。先将铝锭放于坩埚中加热至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，降温至700°C左右，加入Zn、Al-4wt.%Zr中间合金，待其熔化后，将温度升至730°C左右加入Mg。熔炼过程中在熔体表面均匀撒上覆盖剂，原材料全部熔炼完成后，精炼除气，在730°C保温10?15min，然后在此温度进行浇铸；
(2)轧制变形在Φ360X600二辊轧机上进行，轧机参数:轧制速度0.43m/s、压下速度0.05mm/s ;将10mm厚的板还于400?420°C乳制到5mm厚；
(3)固溶处理在SXZ-10-12箱式电阻炉内进行，并用KSR-12-B型电炉温度控制器控制炉内温度，温度波动为±5°C ；450?500°C固溶处理70?10min ；
(4)时效处理在101-A1型电热鼓风恒温干燥箱内进行，干燥箱的规格为350 X 450 X 450mm，XMTA数显调节仪控制温度，控温范围为10?300°C。室温淬火处理后试样在台式干燥箱中时效处理。时效处理在120?175°C之间保温6?16h。然后将其快速加热到460°C，分别以20%、30%或40%的变形量进行高温变形，变形采用单道次轧制，该工艺为了保持高温形变的变形组态，轧制变形后立即淬火，转移时间不超过3s。
[0008]本发明提供的高强度铝合金形变热处理工艺，其有益效果在于，克服了现有技术加工Al-Zn-Mg-Cu合金，高温回归阶段不易控制，限制了其在工业上的大规模应用，而且时效制度的研究通常难以兼顾强度和韧性，且无法优化器塑形，形变热处理工艺可直接铸造高强度和塑形优良的Al-Zn-Mg-Cu合金。
[0009]
【具体实施方式】
[0010]下面结合一个实施例，对本发明提供的高强度铝合金形变热处理工艺进行详细的说明。
实施例
[0011]本实施例的Al-Zn-Mg-Cu合金形变热处理工艺，包括以下步骤:
(O采用井式电阻炉进行熔炼，型号为SG2-5-10。先将铝锭放于坩埚中加热至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，降温至700°C左右，加入Zn、Al-4wt.%Zr中间合金，待其熔化后，将温度升至730°C左右加入Mg。熔炼过程中在熔体表面均匀撒上覆盖剂，原材料全部熔炼完成后，精炼除气，在730°C保温10?15min，然后在此温度进行浇铸；
(2)轧制变形在Φ360X600二辊轧机上进行，轧机参数:轧制速度0.43m/s、压下速度0.05mm/s ;将10mm厚的板还于400?420°C乳制到5mm厚；
(3)固溶处理在SXZ-10-12箱式电阻炉内进行，并用KSR-12-B型电炉温度控制器控制炉内温度，温度波动为±5°C ;460°C固溶处理90min ；
(4)时效处理在101-A1型电热鼓风恒温干燥箱内进行，干燥箱的规格为350 X 450 X 450mm，XMTA数显调节仪控制温度，控温范围为10?300°C。室温淬火处理后试样在台式干燥箱中时效处理，时效处理在120°C之间保温8 h，然后将其快速加热到460°C，以30%的变形量进行高温变形，变形采用单道次轧制，该工艺为了保持高温形变的变形组态，轧制变形后立即淬火，转移时间不超过3s。
【主权项】
1.一种高强度铝合金形变热处理工艺，其特征在于:所述方法包括以下步骤: (1)采用井式电阻炉进行熔炼，型号为SG2-5-10，先将铝锭放于坩埚中加热至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，降温至70(TC左右，加入Zn、Al-4wt.%Zr中间合金，待其熔化后，将温度升至730°C左右加入Mg，熔炼过程中在熔体表面均匀撒上覆盖剂，原材料全部熔炼完成后，精炼除气，在730°C保温10?15min，然后在此温度进行浇铸； (2)轧制变形在Φ360X600二辊轧机上进行，轧机参数:轧制速度0.43m/s、压下速度.0.05mm/s ;将10mm厚的板还于400?420°C乳制到5mm厚； (3)固溶处理在SXZ-10-12箱式电阻炉内进行，并用KSR-12-B型电炉温度控制器控制炉内温度，温度波动为±5°C ;450°C?500°C固溶处理70min?10min ； (4)时效处理在101-A1型电热鼓风恒温干燥箱内进行，干燥箱的规格为.350 × 450 × 450mm, XMTA数显调节仪控制温度，控温范围为10?300°C，室温淬火处理后试样在台式干燥箱中时效处理，时效处理在120°C?175°C之间保温6h?16h，然后将其快速加热到460°C，分别以20%、30%或40%的变形量进行高温变形，变形采用单道次轧制，该工艺为了保持高温形变的变形组态，轧制变形后立即淬火，转移时间不超过3s。
【专利摘要】本发明公开了一种高强度铝合金形变热处理工艺，A1-Zn-Mg-Cu合金作为高强铝合金，在航空航天领域及地面运载工具方面应用广泛，是极为关键的一类轻质高强结构材料；高强、高韧、耐腐蚀的铝合金作为今后的主要发展方向具有重要的研究价值；形变热处理不但能够得到高强度和高韧性的良好配合，而且还能大大简化零件的生产工艺流程，带来相当可观的经济效益。
【IPC分类】C21D8-00, C21D11-00, C22F1-04
【公开号】CN104611650
【申请号】CN201310535686
【发明人】刘占向
【申请人】青岛齐力铸钢有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2013年11月4日