一种铝锂合金构件的处理方法与流程

本发明涉及铝锂合金，尤其涉及一种铝锂合金构件的处理方法。

背景技术：

1、铝锂合金作为目前轻合金材料中，唯一一个同时具备高强度、低密度以及高模量特征的铝合金体系，是目前航空航天、武器装备领域结构轻量化的首选材料。目前以2195、2050、2198等为代表的第三代铝锂合金已经广泛应用于飞机、火箭结构件。

2、铝锂合金成分复杂，导致其在熔铸、塑性变形以及热处理过程中的组织演变规律复杂；以2195为代表的al-cu-li系合金，主要的强化相是al2culi相和al2cu，二者析出顺序为相互竞争关系，al2culi相的强化效果比al2cu更优，而影响二者析出的过程主要在热处理工序。

3、目前国内外实际采用的工艺，一般是固溶淬火后进行一定程度预变形处理，包括预拉伸、预压缩等，变形量一般在2％～5％，主要作用为是通过冷变形引入大量位错，促使al2culi相析出，抑制al2cu析出，从而提高强度；另一方面可消除大部分残余应力，降低产品在后续加工或服役过程中变形。

4、而预变形工艺主要适用于一些形状规则的挤压材、板材、环锻件，对于一些形状结构复杂的构件不适用，对于这类构件，只能降低强度要求使用，一般需要降低40～70mpa，极大的限制了铝锂合金在在这类构件上的应用，因此急需要寻求一种替代预变形的处理方法。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题在于提供一种铝锂合金构件的处理方法，本申请铝锂合金构件的处理方法在未采用预变形处理的基础上，提高了力学性能。

2、有鉴于此，本申请提供了一种铝锂合金构件的处理方法，包括以下步骤：

3、a)将铝锂合金构件进行固溶处理；

4、b)将固溶处理的铝锂合金构件进行淬火；

5、c)将步骤b)得到的铝锂合金构件进行深冷处理；

6、d)将步骤c)得到的铝锂合金构件进行时效处理。

7、优选的，所述固溶的温度为500～550℃，保温时间为2～10h。

8、优选的，所述淬火的冷却介质为水，所述水的温度为10～35℃，停留时间为10～30min。

9、优选的，所述固溶处理完成后至淬火的转移时间不超过15s。

10、优选的，所述深冷处理采用氮气冷却喷枪对淬火后的铝锂合金构件进行处理。

11、优选的，所述深冷处理的铝锂合金构件的表面温度为-150～-80℃，所述深冷处理的时间为30～80min。

12、优选的，所述时效处理的温度为140～180℃，时间为15～35h。

13、优选的，所述铝锂合金构件为形状复杂的挤压件、锻件。

14、本申请提供了一种铝锂合金构件的处理方法，其包括对铝锂合金构件依次进行的固溶处理、淬火、深冷处理和时效处理；在铝锂合金构件的处理过程中，在固溶处理和淬火之后，以深冷处理来代替预变形工艺，此阶段引入深冷处理使得铝锂合金构件的体积收缩，产生大量位错与亚晶，同时应力也重新分布，使得铝锂合金构件的力学性能达到了采用预变形工艺水平，且实现了复杂构件的处理。

技术特征：

1.一种铝锂合金构件的处理方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述固溶的温度为500～550℃，保温时间为2～10h。

3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述淬火的冷却介质为水，所述水的温度为10～35℃，停留时间为10～30min。

4.根据权利要求1或3所述的处理方法，其特征在于，所述固溶处理完成后至淬火的转移时间不超过15s。

5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述深冷处理采用氮气冷却喷枪对淬火后的铝锂合金构件进行处理。

6.根据权利要求1或4所述的处理方法，其特征在于，所述深冷处理的铝锂合金构件的表面温度为-150～-80℃，所述深冷处理的时间为30～80min。

7.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述时效处理的温度为140～180℃，时间为15～35h。

8.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述铝锂合金构件为形状复杂的挤压件、锻件。

技术总结
本发明提供了一种铝锂合金构件的处理方法，包括以下步骤：A)将铝锂合金构件进行固溶处理；B)将固溶处理的铝锂合金构件进行淬火；C)将步骤B)得到的铝锂合金构件进行深冷处理；D)将步骤C)得到的铝锂合金构件进行时效处理。本申请提供了一种铝锂合金构件的处理方法，其主要针对不适宜进行预变形的铝锂合金复杂构件，以深冷处理替代预变形处理后，可提升强度40MPa以上。

技术研发人员：范曦,黄元春,盛智勇,吴凡,姜敖,倪珂,肖雨晴,赵永兴
受保护的技术使用者：湖南中创空天新材料股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15