一种2196铝合金的均匀化方法与流程

1.本发明涉及铝合金技术领域，尤其涉及2196铝合金的均匀化方法。


背景技术：

2.2196合金属于能获得最高时效强化效果的一类变形合金，具有密度低、强度高以及加工性能好等特点。该种合金主要含有mn、mg、ag、zr和cu等元素，然而由于2196合金化程度较高，在凝固过程中cu元素易在晶界处富集，存在着严重枝晶偏析、晶内和晶界化学成分及组织分布不均匀的问题，这些都会严重降低合金的塑性，恶化热加工性能，使合金制品强度和塑性降低，各向异性和腐蚀敏感性增加。因此为了消除合金组织缺陷对合金后续加工性能的影响，合金热变形前必须进行合理的均匀化热处理。
3.均匀化热处理是合金制备和应用的一个极其重要的工艺过程。然而，目前针对2196合金还没有适合的均匀化热处理工艺。因此，提供一种对2196合金均匀热处理工艺对于避免严重的元素微观偏析具有重要意义。


技术实现要素：

4.本发明解决的技术问题在于提供一种2196铝合金的均匀化方法，该方法可避免严重的元素微观偏析，保证合金化学成分充分均匀化。
5.有鉴于此，本技术提供了一种2196铝合金的均匀化方法，包括以下步骤：
6.a)将2196铝合金加入至加热炉中，所述加热炉的温度为280～300℃；
7.b)将步骤a)得到的2196铝合金加热至380～420℃，保温9.0～11.0h；
8.c)将步骤b)得到的2196铝合金加热至490～530℃，保温23.0～25.0h；
9.d)将步骤c)得到的2196铝合金冷却。
10.优选的，所述加热炉为均热炉。
11.优选的，步骤b)中，所述保温的时间为9.5～10.5h。
12.优选的，步骤c)中，所述保温的时间为23.5～24.5h。
13.优选的，所述冷却的方式为风冷。
14.优选的，所述2196铝合金的两端设置有用于测量2196铝合金温度的热电偶。
15.优选的，所述2196铝合金上开设有放置所述热电偶的钻孔，所述钻孔的直径为5mm～10mm，深度为30mm～50mm。
16.优选的，步骤b)中，所述加热的温度为385～405℃。
17.优选的，步骤c)中，所述加热的温度为495～515℃。
18.本技术提供了一种2196铝合金的均匀化方法，其包括以下步骤：将2196铝合金在加热炉中预热至280～300℃，再将得到的铝合金加热至380～420℃并保温，然后将得到的铝合金加热至490～530℃并保温，最后冷却，即得到均匀化的铝合金。本技术2196铝合金的均匀化方法通过预热、两次退火均匀化处理以及冷却处理，并通过温度的限制，避免了2196铝合金严重的元素偏析，保证了合金化学成分充分均匀化。
附图说明
19.图1为本发明实施例1均匀化处理后的2196铝合金的sem照片；
20.图2为本发明实施例2均匀化处理后的2196铝合金的sem照片；
21.图3为本发明实施例3均匀化处理后的2196铝合金的sem照片；
22.图4为本发明对比例1均匀化处理后的2196铝合金的sem照片。
具体实施方式
23.为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
24.鉴于现有技术中2196铝合金均匀化热处理元素微观偏析，成分均匀性差的问题，本技术提供了一种2196铝合金的均匀化方法，其通过对2196铝合金预热、两次不同温度的均匀化退火以及冷却，实现了均匀化热处理，并且避免了严重的元素偏析，保证了合金化学成分均匀化。具体的，本技术提供了一种2196铝合金的均匀化方法，包括以下步骤：
25.a)将2196铝合金加入至加热炉中，所述加热炉的温度为280～300℃；
26.b)将步骤a)得到的2196铝合金加热至380～420℃，保温9.0～11.0h；
27.c)将步骤b)得到的2196铝合金加热至490～530℃，保温23.0～25.0h；
28.d)将步骤c)得到的2196铝合金冷却。
29.在2196铝合金均匀化处理的过程中，首先将其放入加热炉中预热，所述预热的温度为280～300℃，更具体的，所述预热的温度为285～295℃。所述加热炉具体为均热炉，其控温精度为
±
5℃。
30.本技术然后将预热后的2196铝合金进行第一级均匀化热处理，即将2196铝合金加热至380～420℃，保温9.0～11.0h；更具体的，所述加热的温度为385～405℃，保温的温度为9.5～10.5h；所述第一级均匀化热处理的温度主要针对含锆析出物的均匀性分布，如果第一级温度不在此范围会影响锆析出物的均匀性分布。
31.按照本发明，然后将2196铝合金进行第二级均匀化热处理，所述第二级均匀化热处理的温度为490～530℃，保温23.0～25.0h；具体的，所述第二级均匀化热处理的温度为495～515℃，保温时间为23.5～24.5h。所述第二级均匀化热处理的温度主要针对铜、锂元素的均匀性分布，如果第二级温度低于此范围，会影响铜、锂元素的均匀化程度，高于此范围可能会产生过烧。
32.本技术中，在均匀化处理的过程中，所述2196铝合金的两端设置有用于测量2196铝合金温度的热电偶，且所述2196铝合金上开设有放置所述热电偶的钻孔，所述钻孔的直径为5mm～10mm，深度为30mm～50mm；所述钻孔和所述热电偶连接处之间的缝隙采用硅毡棉堵塞密封。
33.为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的2196铝合金的均匀化方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
34.实施例1
35.本实施例提供的合金的均匀化热处理工艺包括以下步骤：
36.第一步，当加热炉的温度为285℃时，2196合金装入加热炉中；
37.第二步，第一级均匀化热处理的温度为385～390℃，保温时间为10h；
38.第三步，第二级均匀化热处理的温度为496～501℃，保温时间为24h；
39.第四步：出炉后进行风冷。
40.本实施例提供的一种2196合金均匀化方法，通过双级均匀化处理以及冷却处理，从而避免了2196合金严重的元素偏析，保证了合金化学成分充分均匀化，如图1所示。
41.实施例2
42.本实施例提供的合金的均匀化热处理工艺包括以下步骤：
43.第一步，当加热炉的温度为291℃时，2196合金装入加热炉中；
44.第二步，第一级均匀化热处理的温度为397～402℃，保温时间为10h；
45.第三步，第二级均匀化热处理的温度为510～515℃，保温时间为24h；
46.第四步：出炉后进行风冷。
47.本实施例提供的一种2196合金均匀化方法，通过双级均匀化处理以及冷却处理，从而避免了2196合金严重的元素偏析，保证了合金化学成分充分均匀化，如图2所示。
48.实施例3
49.本实施例提供的合金的均匀化热处理工艺包括以下步骤：
50.第一步，当加热炉的温度为285℃时，2196合金装入加热炉中；
51.第二步，第一级均匀化热处理的温度为412～417℃，保温时间为10h；
52.第三步，第二级均匀化热处理的温度为517～522℃，保温时间为24h；
53.第四步：出炉后进行风冷。
54.本实施例提供的一种2196合金均匀化方法，通过双级均匀化处理以及冷却处理，从而避免了2196合金严重的元素偏析，保证了合金化学成分充分均匀化，如图3所示。
55.对比例1
56.本对比例提供的合金的均匀化热处理工艺包括以下步骤：
57.第一步，当加热炉的温度为295℃时，2196合金装入加热炉中；
58.第二步，第一级均匀化热处理的温度为368～373℃，保温时间为10h；
59.第三步，第二级均匀化热处理的温度为537～542℃，保温时间为24h；
60.第四步：出炉后进行风冷。
61.本对比例采用的两级均匀化处理工艺不在本技术提供的工艺范围之内，产生了较严重的元素偏析，也出现了过烧现象，如图4所示。
62.以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
63.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。