控制Al-Cu-Mg-Mn合金中含Mn相均匀弥散析出的热处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于有色金属技术领域，具体涉及一种控制Al-Cu-Mg-Mn合金中含Μη相均 匀弥散析出的热处理方法。
【背景技术】
[0002] 铝合金具有低密度、高比强度、良好的韧性及耐蚀性等特点而广泛应用于航空、航 天、交通运输以及机械、电子、建筑等领域，在国民经济和国防建设中具有不可替代的作用。 Al-Cu-Mg-Mn合金属于2ΧΧΧ系合金范畴，是高强变形铝合金的典型代表，在航空、航天、交 通运输等领域均具有广泛的应用前景。如何进一步提高Al-Cu-Mg-Mn系合金的性能如疲劳 性能等，具有重要的意义。
[0003] 国内关于该合金的热处理工艺研究，大部分工作集中在如何调控主要强化析出相 析出以及晶界析出相分布上，对于如何调控含Μη弥散相的分布以及对后续合金性能，如疲 劳性能的影响规律研究不多。因此，如何获得含Μη弥散相均匀分布的基体，是具有意义的 技术课题。
【发明内容】
[0004] 本发明提出的控制Al-Cu-Mg-Mn合金中含Μη相均匀弥散析出的热处理方法，旨在 通过合适的均匀化热处理方法调控含Μη弥散相在基体中的分布，最终得到一种含Μη弥散 相在基体中均匀、弥散分布的组织。
[0005] 本发明所提出的控制Al-Cu-Mg-Mn合金中含Μη相均匀弥散析出的热处理方法， 包括以下步骤：（1)对Al-Cu-Mg-Mn合金熔炼铸造得到的Al-Cu-Mg-Mn合金铸锭进行处 理，将Al-Cu-Mg-Mn合金铸锭从室温以10~400°C /h的平均升温速率或经l~40h升温至 410~470°C，并保温0~30h ; (2)然后将Al-Cu-Mg-Mn合金铸锭以2. 5~400°C /h的平均升温 速率或经0. 25~40h升温至470~530°C，并保温l~60h ; (3)均匀化后冷却至室温。
[0006] 进一步地，上述控制Al-Cu-Mg-Mn合金中含Μη相均匀弥散析出的热处理方法，其 中：所述Al-Cu-Mg-Mn合金包括ΑΑ2524、ΑΑ2024以及含Μη元素的其它2ΧΧΧ系合金。
[0007] 更进一步地，上述控制Al-Cu-Mg-Mn合金中含Μη相均勾弥散析出的热处理方法， 其中：所述步骤（3)中的冷却方式为水冷却或空气冷却。
[0008] 再进一步地，上述控制Al-Cu-Mg-Mn合金中含Μη相均勾弥散析出的热处理方法， 其中：所述步骤（3)中的冷却速率> 5°C/h。
[0009] 本发明提出的控制Al-Cu-Mg-Mn合金中含Μη相均匀弥散析出的热处理方法，通过 合适的均匀化热处理方法调控含Μη弥散相在基体中的分布，最终得到一种含Μη弥散相在 基体中均匀、弥散分布的组织。该组织有利于控制合金的再结晶组织，有利于改善合金的疲 劳性能等。且，本发明的热处理方法应用广泛，不仅可以应用于航空材料，同时可应用于板 材、型材及2ΧΧΧ系合金零部件等的热处理过程。
【附图说明】
[0010] 图1为合金进行450°CX5h+498°CX30h水淬处理后，即实施例1的扫描电子显 微图； 图2为合金进行450°CX10h+498°CX30h水淬处理后，即实施例2的扫描电子显微 图； 图3为合金进行460°CX5h+498°CX30h水淬处理后，即实施例3的扫描电子显微图； 图4为合金进行498°CX30h水淬处理后，S吡较例1的扫描电子显微图； 图5为合金进行400°CX5h+498°CX30h水淬处理后，S吡较例2的能谱分析结果； 图6为合金进行400°CX5h+498°CX30h水淬处理后，S吡较例2的扫描电子显微图。
【具体实施方式】
[0011] 以下结合附图，具体实施例及比较例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详述，以 使本发明技术方案更易于理解和掌握。
[0012] 本发明控制Al-Cu-Mg-Mn合金中含Μη相均匀弥散析出的热处理方法，在进行 热处理前先按照合金成分范围进行配料熔炼，铸造得到所需铸锭，包括以下步骤：（1)对 Al-Cu-Mg-Mn合金熔炼铸造得到的Al-Cu-Mg-Mn合金铸锭进行处理，将Al-Cu-Mg-Mn合金 铸锭从室温以10~400°C/h的平均升温速率或经l~40h升温至410~470°C，并保温0~30h; (2)然后将Al-Cu-Mg-Mn合金铸锭以2. 5~400°C/h的平均升温速率或经0. 25~40h升温至 470~530°C，并保温l~60h; (3)均匀化后冷却至室温。所述Al-Cu-Mg-Mn合金范围包括了 AA2524、AA2024以及含Μη元素的其它2XXX系合金，即本发明适用于所有Al-Cu-Mg-Mn合 金。经步骤（2)后所得到的Al-Cu-Mg-Mn合金组织中的含Μη相能够均勾、弥散的分布。所 述步骤（3)中的冷却方式为水冷却或空气冷却，冷却速率> 5°C/h。
[0013] 实施例1 1)铝合金成分以质量百分比计为：Cu4. 28wt.%，MgL25wt. %，Μη(λ57wt. %，TiO. 03wt. %，Fe彡 0· 08wt.%，Si彡 0· 08wt. %，余量为A1。
[0014] 2)按照1)中合金元素配比进行配料熔炼，铸造得到所需铸锭，对铸锭进行均匀化 热处理：从室温以40°C/h的平均升温速率或经约10. 6h升温至450°C保温5h，然后继续以 40°C/h的平均升温速率或经约1. 2h升温至498°C保温30h，水冷至室温。
[0015] 实施例2 1)铝合金成分以质量百分比计为：Cu4. 28wt.%，MgL25wt. %，Μη(λ57wt. %，TiO. 03wt. %，Fe彡 0· 08wt.%，Si彡 0· 08wt. %，余量为A1。
[0016] 2)按照1)中合金元素配比进行配料熔炼，铸造得到所需铸锭，对铸锭进行均匀化 热处理：从室温以30°C/h的平均升温速率或经约14. 2h升温至450°C保温10h，然后继续 以30°C/h的平均升温速率或经约1. 6h升温至498°C保温30h，水冷至室温。
[0017] 实施例3 1)铝合金成分以质量百分比计为：Cu4. 28wt.%，MgL25wt. %，Μη(λ57wt. %，TiO. 03wt. %，Fe彡 0· 08wt.%，Si彡 0· 08wt. %，余量为A1。
[0018] 2)按照1)中合金元素配比进行配料熔炼，铸造得到所需铸锭，对铸锭进行均匀化 热处理：从室温以40°C/h的平均升温速率或经约llh升温至460 °C保温5h，然后继续以 40°C/h的平均升温速率或经约lh升温至498°C