CN102877012A

CN102877012A - 一种提高超硬铝合金塑性的方法

Info

Publication number: CN102877012A
Application number: CN2012103369803A
Authority: CN
Inventors: 张瑞军; 黄浩; ***
Original assignee: Yanshan University
Current assignee: Yanshan University
Priority date: 2012-09-13
Filing date: 2012-09-13
Publication date: 2013-01-16

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

一种提高超硬铝合金塑性的方法

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

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。