CN102877012A - 一种提高超硬铝合金塑性的方法 - Google Patents
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Abstract
一种提高超硬铝合金塑性的方法,主要是将超硬铝合金放入热处理炉中加热至465~475℃,保温时间为60~100min,出炉水冷,将上述经过处理合金在2~3GPa压力下加热到470~480℃,保温5~15min后,断电保压自然冷却至室温,其冷却压头的循环水流量为1.5~2.5L/min;再将上述经过高压处理的合金加热到90~100℃,保温300~600min,出炉空冷至室温。本发明具有方法简单、操作方便、质量稳定等优点,经本发明处理后超硬铝合金的塑性有较大幅度的提高。
Description
技术领域
本发明属于金属材料技术领域,涉及一种合金的热加工方法。
背景技术
超硬铝合金具有高强度、低密度及良好的热加工性能等优点,是航空航天领域首选的结构材料,也是目前世界各国结构材料开发的热点之一。但该铝合金的不足之处是脆性大,塑性差。因此提高超硬铝合金的塑性具有重要的实际意义。目前,提高超硬铝合金塑性的方法主要是合金成分的优化、变质处理及由固溶处理、时效、温轧和再结晶退火等工序组成的热处理。采用成分的优化和变质处理方法来提高铝合金的塑性,易于在工业中应用,但其效果有限。采用上述热处理工艺方法可获得优异超塑性,但不足之处是工艺时间长, 能耗高, 且对热处理工艺参数要求严格。
发明内容
本发明的目的在于提供一种成本低、工艺简单、可有效提高超硬铝合金塑性的方法。
本发明的技术方案如下:
1、固溶处理:将超硬合金法如热处理炉中加热到465~475℃,保温60~100min,出炉水冷。
2、高压处理:将上述经过固溶处理的超硬合金放在六面顶压机上,压力为2~4GPa,加热到470~480℃,保温5~15min,断电保压自然冷却至室温,其冷却压头的循环水流量为1.5~2.5L/min。
3.热处理:将上述经过高压处理的超硬合金再次放入热处理炉中加热到90~100℃,保温300~600min,出炉空冷至室温。
所述的超硬铝合金,其化学成分以质量分数wt%为:锌5.5%~7.0%、铜1.4%~2.2%、镁2.0~2.5%、锰0.2~0.5%、铬0.1~2.0%、杂质0~0.05%、其余量为铝Al。
本发明所采用的固溶处理,可使超硬铝合金获得过饱和度的固溶体。通过高压处理,一方面,消除超硬铝合金组织中的显微空洞;另一方面,能使超硬铝合金通过在高压力下的动态再结晶获得较细的组织结构。随后的热处理,可以消除由高压处理所产生的内应力,以保证超硬铝合金的塑变。
本发明与现有技术相比具有如下优点:工艺简单,易于操控,质量稳定,在不改变材料的原始成分基础上,可有效提高超硬铝合金的塑性,经过本发明方法处理的超硬合金的塑***未经过处理的提高30%左右、交经过一般热处理的提高22%左右,并适合于工业化应用。
具体实施方式:
实施例1
将超硬铝合金,其化学成分(质量分数wt%)为:Al 89.87%, Cu 1.46%, Mg 2.34 %,Zn 5.67%,Mn 0.46%,Cr 0.16%,杂质0.04%,放在KLX-12B型箱式电阻炉中进行固溶处理,加热温度为470℃,保温时间为60min,出炉水冷。然后将上述固溶处理后的合金放在CS-ΙΙB型六面顶压机上进行高压处理,压力为2GPa,加热温度为475℃,保温时间为15min,断电保压冷却至室温,其冷却压头的循环水流量为2L/min。最后对上述经过高压处理的合金再次放入电阻炉,加热温度为100℃,保温时间300min,出炉空冷至室温。其塑性的测试结果见表1。
实施例2
将超硬铝合金,其化学成分(质量分数wt%)为:Al 89.19%, Cu 2.2%, Mg 2.02 %,Zn 6.23%,Mn 0.23%,Cr 0.11%,杂质0.02%,放在KLX-12B型箱式电阻炉中进行固溶处理,加热温度为465℃,保温时间为80min,出炉水冷。然后将上述固溶处理后的合金放在CS-ΙΙB型六面顶压机上进行高压处理,压力为3GPa,加热温度为480℃,保温时间为5min,断电保压冷却至室温,其冷却压头的循环水流量为1.5L/min。最后对上述经过高压处理的合金再次放入电阻炉,加热温度为90℃,保温时间600min,出炉空冷至室温。其塑性的测试结果见表1。
实施例3
将超硬铝合金,其化学成分(质量分数wt%)为:Al 88.35%, Cu1.85%, Mg 2.46 %,Zn 6.78%,Mn 0.33%,Cr 0.18%,杂质0.05%,放在KLX-12B型箱式电阻炉中进行固溶处理,加热温度为475℃,保温时间为100min,出炉水冷。然后将上述固溶处理后的合金放在CS-ΙΙB型六面顶压机上进行高压处理,压力为4GPa,加热温度为470℃,保温时间为10min,断电保压冷却至室温,其冷却压头的循环水流量为2.5L/min。最后对上述经过高压处理的合金再次放入电阻炉,加热温度为95℃,保温时间450min,出炉空冷至室温。其塑性的测试结果见表1。
表1 不同状态下超硬铝合金的塑性测试结果
注:热处理工艺为:加热475℃保温120min水冷后,再经120℃保温时间24h。
Claims (2)
1.一种提高超硬铝合金塑性的方法,其特征在于:
(1)将超硬合金放入热处理炉中加热到465~475℃,保温60~100min,出炉水冷;
(2)将上述经过固溶处理的超硬合金放在六面顶压机上,压力为2~4GPa,加热到470~480℃,保温5~15min,断电保压自然冷却至室温,其冷却压头的循环水流量为1.5~2.5L/min;
(3)将上述经过高压处理的超硬合金再次放入热处理炉中加热到90~100℃,保温300~600min,出炉空冷至室温。
2.根据权利要求1所述的一种提高超硬铝合金塑性的方法,其特征在于:所述的超硬铝合金,其化学成分以质量分数wt%为:锌 5.5%~7.0%、铜1.4%~2.2%、镁2.0~2.5%、锰0.2~0.5%、铬0.1~2.0%、杂质0~0.05%、其余量为铝。
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