一种提升5xxx铝合金硬度的连续温度梯度退火方法

本发明涉及一种提升5xxx铝合金硬度的连续温度梯度退火方法，属于铝合金热处理。

背景技术：

1、5xxx铝合金具有良好的强塑性、导电性和优异的抗腐蚀性，因而被广泛应用于船舶工业、航空航天领域及信息传输领域。该系合金属于不可热处理强化合金，无法通过时效的方法改善合金的组织和力学性能，因此在生产过程中多采用冷作硬化方式进行强化或在退火态下使用。在5xxx铝合金热处理过程中，多采用均匀化退火，均匀化退火的目的是通过宏观保持形貌、微观发生相变、合金元素和金属间化合物的形貌和分布状态重构，达到组织和成分均匀及消除应力的目的，防止后续加工变形。均匀化退火过程，实际上就是相溶解和原子扩散过程，原子扩散主要是在晶内进行的，它只能消除晶内偏析，对于区域偏析影响很小。均匀化退火包括单级均匀化和双级均匀化，双级均匀化强化效果显著优于单级均匀化，但对于成分较复杂的合金，即使均匀化的保温时间很长也难以达到满意的效果，降低了热处理过程效率，增加热能消耗，延长了生产周期，不利于环保。

技术实现思路

1、针对现有退火工艺中5xxx铝合金硬度普遍降低，均匀化退火工艺时间周期长、工艺复杂，降低了热处理过程效率，增加热能消耗，延长生产周期等问题，本发明提出一种提升5xxx铝合金硬度的连续温度梯度退火方法，通过5xxx铝合金中部分晶面位错密度的升高和合金的固溶强化，提升5xxx铝合金硬度，与现有退火工艺相比，本发明可以在较短时间内通过更为简洁的工艺流程提升5xxx铝合金的硬度，采用合理的连续温度梯度退火工艺能够改善5xxx铝合金力学性能。

2、一种提升5xxx铝合金硬度的连续温度梯度退火方法，具体步骤如下：

3、(1)将5xxx铝合金以1.6～3.3℃/min的升温速率匀速加热至温度350～400℃进行连续温度梯度退火；

4、(2)将步骤(1)连续温度梯度退火后的5xxx铝合金以5～15℃/min的降温速率匀速冷却至室温。

5、所述步骤(1)加热时间为2～3h。

6、本发明提升5xxx铝合金硬度的连续温度梯度退火工艺的原理：

7、以1.6～3.3℃/min的升温速率匀速加热至温度350～400℃进行连续温度梯度退火，使5xxx铝合金在不同温度下进行第二相的溶解，控制冷却速率5～15℃/min以减少第二相的析出，增强固溶强化作用，连续温度梯度退火后部分晶面位错密度升高，一定程度上改善了合金的力学性能，提升了5xxx铝合金的硬度。

8、本发明的有益效果是：

9、(1)本发明通过5xxx铝合金的固溶强化的和合金内部分晶面位错密度的升高，提升5xxx铝合金硬度；

10、(2)与现有热处理方法采用的再结晶退火和均匀化退火相比，本发明可以在较短时间内通过更为简洁的工艺流程提升5xxx铝合金的硬度提升，采用合理的连续温度梯度退火工艺能够改善5xxx铝合金力学性能。

技术特征：

1.一种提升5xxx铝合金硬度的连续温度梯度退火方法，其特征在于，具体步骤如下：

2.根据权利要求1所述提升5xxx铝合金硬度的连续温度梯度退火方法，其特征在于：步骤(1)加热时间为2～3h。

技术总结
本发明涉及一种提升5xxx铝合金硬度的连续温度梯度退火方法，属于铝合金热处理技术领域。本发明将5xxx铝合金以1.6～3.3℃/min的升温速率匀速加热至温度350～400℃进行连续温度梯度退火；将连续温度梯度退火后的5xxx铝合金以5～15℃/min的降温速率匀速冷却至室温。本发明通过5xxx铝合金的固溶强化和部分晶面位错密度的升高，提升5xxx铝合金的硬度，与现有热处理方法采用的等温退火和均匀化退火相比，本发明可以在较短时间内通过更为简洁的工艺流程提升5xxx铝合金的硬度，采用合理的连续温度梯度退火工艺能够显著改善5xxx铝合金力学性能。

技术研发人员：郑善举,吴亚茹,杨洪福,陆书萌,黄仁松,杨雯皓,李萌蘖
受保护的技术使用者：昆明理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16